ラベル拡開機構及びそのラベル拡開機構を備えたラベル装着装置
【課題】拡開したストレッチラベルに被装着体を挿入する際は、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗が大きくなり、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取る際は、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗を小さくすることができるラベル拡開機構及びそのラベル拡開機構を備えたラベル装着装置を提供する。
【解決手段】開閉爪３０が先端に取り付けられ、同心円上に、揺動可能に支持された複数本のレバー２７と、レバー２７を揺動させる駆動手段とを備え、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置まで開いたときのレバー２７の角度と、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのレバー２７の角度との差によって、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置まで開いたときのラベルＬに対する開閉爪３０の接触面積より、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのラベルＬに対する開閉爪３０の接触面積が小さくなっている。
【解決手段】開閉爪３０が先端に取り付けられ、同心円上に、揺動可能に支持された複数本のレバー２７と、レバー２７を揺動させる駆動手段とを備え、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置まで開いたときのレバー２７の角度と、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのレバー２７の角度との差によって、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置まで開いたときのラベルＬに対する開閉爪３０の接触面積より、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのラベルＬに対する開閉爪３０の接触面積が小さくなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、瓶、ボトル等の被装着体にストレッチラベルを装着する際に、ストレッチラベルを被装着体の外径より大きく拡開するためのラベル拡開機構及びそのラベル拡開機構を備えたラベル装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
瓶やボトル等の被装着体の外周面に筒状のストレッチラベルを装着するラベル装着装置には、通常、開閉爪を有するラベル拡開機構が設けられており、閉成状態の開閉爪に筒状のストレッチラベルを被嵌した後、その開閉爪を開成させることで、ストレッチラベルを被装着体の外径よりも大きく拡開し、その拡開されたストレッチラベルに被装着体を挿入した後、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取ることで、筒状のストレッチラベルを被装着体に装着するようになっている。
【０００３】
ラベル拡開機構としては、例えば、図１６に示すようなものがある。このラベル拡開機構５０は、カム溝５２を有する環状円盤５１と、この環状円盤５１上で環状円盤５１の径方向にスライドする摺動部材５３と、この摺動部材５３に固定された、ストレッチラベルＬを拡開するための同一形状の二対の開閉爪５４とを備えており、摺動部材５３には、環状円盤５１に形成されたカム溝５２に嵌り込むカムフォロア５５が取り付けられている。
【０００４】
前記カム溝５２は、同図に示すように、環状円盤５１の回転中心を中心とした、閉成位置に対応する小径の同心円Ｄ1上から、回転方向に延びながら開成位置に対応する大径の同心円Ｄ2上にまで至る形状を有しており、図示しない駆動機構によって、環状円盤５１を同図に矢印で示す方向に回転させると、図１７に示すように、摺動部材５３が、カム溝５２及びカムフォロア５５からなるカム機構によって、環状円盤５１の径方向内側にそれぞれ移動することで、二対の開閉爪５４がそれぞれ閉成するようになっている。
【０００５】
そして、図１７に示すように、閉成状態の開閉爪５４に筒状のストレッチラベルＬを嵌挿し、環状円盤５１を逆方向に回転させると、二対の開閉爪５４がそれぞれ開成し、開閉爪５４に嵌挿されたストレッチラベルＬが拡開される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１０−５１３１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したようなラベル装着装置では、ストレッチラベルを被装着体の外径よりも大きく拡開した状態で、被装着体の挿入と開閉爪の抜き取りとを行うことになるが、拡開したストレッチラベルに被装着体を挿入する際は、ストレッチラベルを拡開している開閉爪からストレッチラベルが簡単に外れないように、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗が大きい方が望ましく、逆に、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取る際は、被装着体の所定位置に装着されたストレッチラベルが位置ずれしないように、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗が小さい方が望ましい。
【０００８】
しかしながら、上述したようなラベル拡開機構では、拡開したストレッチラベルに被装着体を挿入する際のストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗と、ストレッチラベルに被装着体を挿入した後、開閉爪を抜き取る際のストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗とを変化させることができず、上述した要望に応えることができないといった問題がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、拡開したストレッチラベルに被装着体を挿入する際は、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗が大きくなり、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取る際は、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗を小さくすることができるラベル拡開機構及びそのラベル拡開機構を備えたラベル装着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、筒状に開口されたストレッチラベルを閉じた状態の複数の開閉爪に被嵌し、複数の前記開閉爪を開くことによってストレッチラベルを拡開するラベル拡開機構において、前記開閉爪が先端に取り付けられ、同心円上に、揺動可能に支持された複数本のレバーと、前記レバーを揺動させる駆動手段とを備え、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときの前記レバーの角度と、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときの前記レバーの角度との差によって、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのストレッチラベルに対する前記開閉爪の接触面積が、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのストレッチラベルに対する前記開閉爪の接触面積より小さくなっていることを特徴とするラベル拡開機構を提供するものである。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のラベル拡開機構において、前記駆動手段は、前記レバーの揺動と共に正逆方向に回転する前記レバーの揺動軸に装着された従動ギヤと、内周面に内歯が、外周面に外歯がそれぞれ形成され、前記各レバーの揺動軸に装着された従動ギヤが前記内歯と歯合した状態で、回転可能に支持された環状の中間ギヤと、前記中間ギヤの前記外歯に歯合する原動ギヤと、前記原動ギヤを正逆方向に回転させる駆動機構とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、筒状に開口されたストレッチラベルを閉じた状態の複数の開閉爪に被嵌し、複数の前記開閉爪を開くことによってストレッチラベルを被装着体よりも大きく拡開した状態で被装着体を挿入し、複数の前記開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取ることで、筒状のストレッチラベルを被装着体に装着するラベル装着装置であって、請求項１または２に記載のラベル拡開機構が搭載されており、前記ラベル拡開機構の複数の前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じた状態で、前記開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取るようにしたことを特徴とするラベル装着装置を提供することにある。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、請求項１に係る発明のラベル拡開機構は、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのレバーの角度と、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのレバーの角度との差によって、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのストレッチラベルに対する開閉爪の接触面積が、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのストレッチラベルに対する開閉爪の接触面積より小さくなっているので、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗は大きくなるが、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗は小さくなる。
【００１４】
従って、請求項３に係る発明のラベル装着装置のように、ラベル拡開機構の複数の開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じた状態で、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取るようにしておくと、拡開したストレッチラベルに被装着体を挿入する際は、開閉爪からストレッチラベルが外れにくく、ストレッチラベルを被装着体の所定位置に確実に装着することができ、しかも、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取る際は、被装着体の所定位置に装着されたストレッチラベルが位置ずれしにくくなる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明のラベル拡開機構は、レバーの揺動軸に装着された従動ギヤと歯合している中間ギヤを正逆方向に回転させることによって、レバーを揺動させるようにしたので、リンク機構とを用いてレバーを揺動させる場合に比べて、数多くのレバーを配置することができる。従って、ストレッチラベルの拡開形状をより円形に近づけることができ、ストレッチラベルを被装着体に装着しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明にかかるラベル装着装置の一実施形態を備えたラベル装着システムを示す概略平面図である。
【図２】同上のラベル装着装置のラベル装着ヘッドを示す概略図である。
【図３】同上のラベル装着ヘッドにおけるラベル開口機構を示す断面図である。
【図４】同上のラベル開口機構におけるクランプ部材を示す平面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は同上のクランプ部材の開閉駆動手段を示す側面図である。
【図６】同上のラベル装着ヘッドにおけるラベル拡開機構を示す平面図である。
【図７】同上のラベル拡開機構を示す側面図である。
【図８】同上のラベル拡開機構を示す縦断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は同上のラベル拡開機構を構成している開閉爪の開閉状態を示す平面図である。
【図１０】同上のラベル装着装置のラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図１１】同上のラベル装着装置のラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図１２】同上のラベル装着装置のラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図１３】（ａ）はラベルを拡開したときのラベルと開閉爪との接触状態を示す図、（ｂ）は開閉爪をラベルとボトルとの間から抜き取るために開閉爪を僅かに閉じたときのラベルと開閉爪との接触状態を示す図である。
【図１４】（ａ）は拡開されたラベルにボトルが挿入されたときのボトルと開閉爪との位置関係を示す平面図、（ｂ）は同上の状態におけるボトルと開閉爪との位置関係を示す側面図である。
【図１５】（ａ）は開閉爪をラベルとボトルとの間から抜き取るために開閉爪を僅かに閉じたときのボトルと開閉爪との位置関係を示す平面図、（ｂ）は同上の状態におけるボトルと開閉爪との位置関係を示す側面図である。
【図１６】従来のラベル拡開機構を示す概略構成図である。
【図１７】同上のラベル拡開機構において、開閉爪が閉成した状態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、ＰＥＴボトル（以下、ボトルという。）Ｂにポリエチレン系樹脂製の弾性伸縮性フィルムによって形成された筒状のストレッチラベル（以下、ラベルという。）Ｌを装着するためのラベル装着システム１を示しており、このラベル装着システム１は、ベルトコンベア７、スターホイール２ａ、スクリューコンベア２ｂ及びスターホイール２ｃからなるボトル供給装置２と、基材繰出部３ａによって基材ロールから繰り出された長尺のラベル形成基材Ｍを順次切断しながらラベルＬを形成し、そのラベルＬを第１のラベル受渡位置αに順次供給するラベル供給装置３と、このラベル供給装置３によって第１のラベル受渡位置αに供給されたラベルＬを受け取って第２のラベル受渡位置βに搬送するラベル受渡装置４と、ボトル供給位置γにおいて前記ボトル供給装置２から供給されたボトルＢを受け取り、ボトル送出位置δまで搬送すると共に、前記ラベル受渡装置４によって搬送されてきたラベルＬを第２のラベル受渡位置βにおいて受け取り、ボトルＢをボトル供給位置γからボトル送出位置δまで搬送する間に、ラベルＬをボトルＢに装着するロータリ型のラベル装着装置５と、このラベル装着装置５によってラベルＬが装着されたボトルＢを搬出する、スターホイール６ａ、スクリューコンベア６ｂ及びベルトコンベア７からなるボトル搬送装置６とから構成されている。
【００１８】
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）。
【００１９】
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）に取り付けられた支持円盤１１及び回転軸から放射状に張り出した複数の支持アーム１２、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。
【００２０】
前記ラベル装着ヘッド１０は、第２のラベル受渡位置βにおいて受け取ったシート状に折り畳まれた筒状のラベルＬを、ラベル装着レベルでボトルＢの外径より大きく拡開するラベル拡開手段２０と、ボトル供給位置γにおいて前記ラベル装着レベルの下方位置にある昇降台４３に載置されたボトルＢを、昇降台４３を上昇させることによって、ラベル装着レベルにおいて拡開されたラベルＬに挿入するボトル昇降手段４０とから構成されている。
【００２１】
前記ラベル拡開手段２０は、図２に示すように、ラベル受渡装置４によって受け渡されるシート状に折り畳まれたラベルＬを、昇降台４３に載置されたボトルＢの直上位置で受け取って筒状に開口するラベル開口機構２１と、このラベル開口機構２１によって開口されたラベルＬを、開閉爪によってボトルＢの外径より大きく拡開するラベル拡開機構２５とから構成されており、このラベル拡開機構２５は、支持円盤１１によってラベル装着レベルに固定設置され、このラベル拡開機構２５の直上位置に前記ラベル開口機構２１が昇降自在に配置されている。
【００２２】
前記ラベル開口機構２１は、図２ないし図５に示すように、開閉可能な一対のクランプ部材２２と、このクランプ部材２２の挟持部２２ａに形成された吸引口から吸引することでクランプ部材２２に挟持されたラベルＬの両面をそれぞれクランプ部材２２に吸引保持させる図示しない吸引手段と、クランプ部材２２を開閉させる開閉駆動手段２３と、クランプ部材２２を昇降させる昇降手段２４とから構成されており、このラベル開口機構２１は、ラベル受渡装置４によって搬送されてきたシート状に折り畳まれたラベルＬを、第２のラベル受渡位置βにおいて、クランプ部材２２が挟持することによって受け取り、吸引手段が作動することでラベルＬの両面を挟持部２２ａにそれぞれ吸引保持させた状態で、そのクランプ部材２２を開成してラベルＬの両面を相互に離間させることにより、ラベルＬを筒状に開口するようになっている。
【００２３】
なお、ラベル受渡装置４は、図１及び図３に示すように、第１のラベル受渡位置αと第２のラベル受渡位置βとを通るように回転するアームの先端にシート状のラベルＬの片面を吸着する「コ」字状のラベル吸着部４ａを有しており、このラベル吸着部４ａに吸着されているラベルＬをクランプ部材２２の挟持部２２ａが挟み込んでラベル吸着部４ａから離間させることによって、ラベルＬの受け渡しが行われる。
【００２４】
前記開閉駆動手段２３は、図２ないし図５に示すように、クランプ部材２２を常時閉成方向に付勢するバネ２３ａと、クランプ部材２２の基端部側にそれぞれ取り付けられた一対のローラ２３ｂと、下端部に、両ローラ２３ｂ間に挿入されることで両ローラ２３ｂに当接するカム面を備えたカム部材２３ｄが取り付けられた操作杆２３ｃとから構成されており、操作杆２３ｃは、図２に示すように、支持アーム１２によって上下動自在に支持され、上端部には取付アーム２３ｆを介して、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア２３ｅが取り付けられている。
【００２５】
以上のように構成された開閉駆動手段２３では、図５（ｂ）に示すように、カム溝によってカムフォロア２３ｅを降下させると、これに伴って操作杆２３ｃが降下し、操作杆２３ｃの下端部に取り付けられたカム部材２３ｄがローラ２３ｂを押し広げることで、クランプ部材２２が開成する。従って、カム溝及びカムフォロア２３ｅからなるカム機構によって操作杆２３ｃを上下動させることで、クランプ部材２２が開閉されるようになっている。
【００２６】
前記昇降手段２４は、図２に示すように、支持アーム１２によって上下動自在に支持された操作杆２４ａと、この操作杆２４ａの下端部にクランプ部材２２を取り付ける支持部材２４ｂと、操作杆２４ａの上部に取付アーム２４ｄを介して取り付けられた、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア２４ｃとから構成されており、カム溝及びカムフォロア２４ｃからなるカム機構によって操作杆２４ａを上下動させることで、クランプ部材２２を昇降させるようになっている。
【００２７】
前記ラベル拡開機構２５は、図６〜図８に示すように、上部環状円盤２６の同心円上に、軸受２８及びこの軸受２８に回転可能に支持された揺動軸２９を介して、揺動可能に支持された複数本のレバー２７と、各レバー２７の先端にそれぞれ取り付けられた、垂直に立ち上がる開閉爪３０と、上部環状円盤２６の下面側でそれぞれの揺動軸２９に固定された従動ギヤ３１と、内周面に内歯が、外周面に外歯がそれぞれ形成され、従動ギヤ３１が内歯と歯合する環状の中間ギヤ３２と、この中間ギヤ３２を、上部環状円盤２６との間に回転可能に挟み込む下部環状円盤３３とを備えており、下部環状円盤３３が支持円盤１１に形成されたボトルＢの挿通穴の周囲に固定されている。
【００２８】
上部環状円盤２６の下面及び下部環状円盤３３の上面にそれぞれ周溝が形成されていると共に、それぞれの周溝に対向するように、中間ギヤ３２の上面及び下面に周溝がそれぞれ形成されており、上部環状円盤２６の下面に形成された周溝と中間ギヤ３２の上面に形成された周溝との間に多数のボール３４が収容されると共に、下部環状円盤３３の上面に形成された周溝と中間ギヤ３２の下面に形成された周溝との間に多数のボール３４が収容されることで、中間ギヤ３２が上部環状円盤２６と下部環状円盤３３との間で定位置回転可能に支持されている。
【００２９】
また、中間ギヤ３２の外側には、図６に示すように、前記支持円盤１１に軸受３５を介して軸３６が回転可能に支持されており、この軸３６には、中間ギヤ３２の外歯に歯合する原動ギヤ３７と、先端にカムフォロア３９が取り付けられたアーム３８とが固定されている。また、カムフォロア３９は、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に形成されたカム溝（図示せず）に嵌り込んでいる。
【００３０】
従って、カム溝及びカムフォロア３９からなるカム機構によってアーム３８が揺動すると、軸３６に固定された原動ギヤ３７が回転し、これに伴って、原動ギヤ３７が歯合している中間ギヤ３２が回転するので、中間ギヤ３２の内歯に歯合している従動ギヤ３１も回転し、これに伴って、レバー２７が揺動するので、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、レバー２７の先端に取り付けられている開閉爪３０が環状円盤２６の径方向に開閉する。
【００３１】
前記ボトル昇降手段４０は、図２に示すように、支持アーム１２に上下動自在に支持された操作杆４１と、この操作杆４１の下端部に取付アーム４２を介して取り付けられた、ボトルＢを載置するための昇降台４３と、操作杆４１に取付アーム４４を介して取り付けられた、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア４５とを備えており、カム溝及びカムフォロア４５からなるカム機構によって操作杆４１を上下動させることで、昇降台４３を昇降させるようになっている。
【００３２】
また、ボトル昇降手段４０は、ボトルＢが載置された状態で昇降台４３を降下させる際に、昇降台４３の降下動作と連動して降下しながら、ボトルＢを昇降台４３上に保持する保持手段を備えており、この保持手段は、支持アーム１２に上下動自在に支持された操作杆４６と、この操作杆４６の下端部に取り付けられた、ボトルＢの頭部に嵌り込む頭部ホルダ４７と、操作杆４６の中央部に取付アーム４８を介して取り付けられた、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア４９とから構成され、カム溝及びカムフォロア４９からなるカム機構によって操作杆４６を上下動させることで、頭部ホルダ４７を昇降させるようになっている。
【００３３】
以上のように構成されたラベル装着装置５は、まず、図１に示すように、ラベル受渡装置４によってラベル受渡位置βに搬送されてきたシート状に折り畳まれた筒状のラベルＬを、クランプ部材２２が挟持することにより受け取ることになるが、第２のラベル受渡位置βの直前位置では、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、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開閉爪３０の上方に頭部ホルダ４７及びクランプ部材２２がそれぞれ位置しており、同図（ａ）〜（ｂ）に示すように、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、クランプ部材２２が徐々に閉成すると共に開閉爪３０も閉成し、同図（ｃ）に示すように、ラベル受渡位置βにおいてクランプ部材２２がラベルＬを把持することで、ラベル受渡装置４からラベルＬを受け取り、その状態のままボトル送出位置δの手前までラベルＬが搬送される（同図（ｄ）参照）。なお、このとき、同図（ａ）〜（ｄ）に示すように、昇降台４３には、前工程でラベルＬが装着されたボトルＢが載置されており、同図（ｅ）に示すように、ボトル送出位置δにおいて、ラベルＬが装着されたボトルＢがボトル搬送装置６に引き渡される。
【００３４】
そして、同図（ｅ）に示すように、ラベルＬを把持しているクランプ部材２２が開成することで、ラベルＬを筒状に開口した後、クランプ部材２２及び頭部ホルダ４７が徐々に降下しながら、同図（ｆ）（図１１（ｆ））に示すように、ボトル供給位置γにおいて、筒状（楕円形状）に開口されたラベルＬが閉成状態の開閉爪３０に嵌挿されると共に、ボトル供給装置２から引き渡された新たなボトルＢが昇降台４３に載置される。
【００３５】
次に、図１１（ｇ）に示すように、頭部ホルダ４７が降下して開閉爪３０に嵌挿されたラベルＬを頭部ホルダ４７が押し下げることで、ラベルＬの下端が開閉爪３０の段部３０ａに当接し、ラベルＬがラベル装着レベルに確実に位置決めされ、ボトルＢが載置された昇降台４３が上昇し始める。なお、頭部ホルダ４７によってラベルＬの位置決めが行われる際には、クランプ部材２２の吸引が解除されると同時にクランプ部材２２が僅かに開成し、クランプ部材２２によるラベルＬの吸引保持が解除された状態となっている。
【００３６】
このようにして、ラベルＬがラベル装着レベルに位置決めされると、同図（ｈ）に示すように、開閉爪３０が開成することで、ラベルＬがラベル装着レベルにおいて拡開されると同時に、頭部ホルダ４７が僅かに上昇して待機する。そして、ラベルＬがラベル装着レベルにおいて拡開されると、クランプ部材２２が僅かに閉成することにより、ラベルＬを開閉爪３０に押し付けて保持し、同図（ｉ）に示すように、昇降台４３によって上昇してくるボトルＢが、拡開されたラベルＬに挿入されると共にボトルＢの頭部が頭部ホルダ４７に嵌り込む。
【００３７】
開閉爪３０によってラベルＬが拡開された状態では、図１３（ａ）に示すように、開閉爪３０の外表面とラベルＬとの接触面積が最大になっており、ボトルＢが、拡開されたラベルＬに挿入された状態では、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、開閉爪３０とボトルＢとの間に、ある程度の隙間が形成されている。
【００３８】
この状態では、開閉爪３０より上方のラベルＬの上端部がボトルＢの胴部外周面に密着した状態となっているので、図１１（ｊ）（図１２（ｊ））に示すように、クランプ部材２２によるラベルＬの把持を一旦解除した後、クランプ部材２２が上昇し、ボトルＢに密着しているラベルＬの上端部をボトルＢと共に再度把持することで、ラベルＬがボトルＢに保持される。
【００３９】
そして、図１２（ｋ）に示すように、昇降台４３、頭部ホルダ４７及びクランプ部材２２が共に上昇することで、クランプ部材２２がラベルＬをボトルＢに保持した状態でボトルＢを一旦持ち上げ、ラベルＬから開閉爪３０を外してラベルＬの拡開を解除すると、ラベルＬがボトルＢに完全に装着される。
【００４０】
ただし、開閉爪３０をラベルＬとボトルＢとの間から抜き取る際は、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、開閉爪３０が僅かに閉じるようになっており、これによって、開閉爪３０の傾斜角度が僅かに変化するので、拡開されたラベルＬにボトルＢを挿入する際に比べて、開閉爪３０とラベルＬとの接触面積が小さくなり、図１３（ｂ）に示すように、ラベルＬは開閉爪３０の角部のみと接触した状態となる。
【００４１】
続いて、クランプ部材２２が開成することによってボトルＢに対するラベルＬの保持を解除し、同図（ｌ）に示すように、昇降台４３及び頭部ホルダ４７が共に降下することで、ラベルＬが装着されたボトルＢをラベル装着レベルから退避させた後、頭部ホルダ４７が上昇して図１０（ａ）に示す元の位置に復帰し、上述したように、ボトル送出位置δにおいて、ラベルＬが装着されたボトルＢがボトル搬送装置６に引き渡される。
【００４２】
以上のように、このラベル装着装置５に採用されたラベル拡開機構２５では、ラベルＬを拡開したときの開閉爪３０とラベルＬとの接触面積が最大になり、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置まで開いたときのレバー２７の角度と、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのレバー２７の角度との差によって、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのラベルＬに対する開閉爪３０の接触面積は、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置まで開いたときのラベルＬに対する開閉爪３０の接触面積より小さくなるので、ラベルＬを拡開したときのラベルＬと開閉爪３０との摩擦抵抗は最大になるが、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのラベルＬと開閉爪３０との摩擦抵抗は、ラベルＬを拡開したときのラベルＬと開閉爪３０との摩擦抵抗に比べて小さくなる。
【００４３】
従って、このラベル装着装置５のように、ラベル拡開機構２５の複数の開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じた状態で、開閉爪３０をラベルＬとボトルＢとの間から抜き取るようにしておくと、拡開したラベルＬにボトルＢを挿入する際は、開閉爪３０からラベルＬが外れにくく、ラベルＬをボトルＢの所定位置に確実に装着することができ、しかも、開閉爪３０をラベルＬとボトルＢとの間から抜き取る際は、ボトルＢの所定位置に装着されたラベルＬが位置ずれしにくくなる。
【００４４】
また、このラベル拡開機構２５は、レバー２７の揺動軸２９に装着された従動ギヤ３１と歯合している中間ギヤ３２を正逆方向に回転させることによって、レバー２７を揺動させるようにしたので、リンク機構とを用いてレバーを揺動させる場合に比べて、数多くのレバーを配置することができる。従って、ストレッチラベルの拡開形状をより円形に近づけることができ、ストレッチラベルを被装着体に装着しやすくなる。
【００４５】
なお、上述した実施形態では、中間ギヤ３２の外歯に歯合する原動ギヤ３７を、カム溝及びカムフォロア３９からなるカム機構によって、正逆方向に回転させているが、これに限定されるものではなく、モータ等によって回転させるようにしてもよい。
【００４６】
また、上述した実施形態では、ＰＥＴボトルにストレッチラベルを装着する場合について説明したが、被装着体は上述したようなＰＥＴボトルに限定されるものではなく、本発明のラベル拡開機構及びラベル装着装置は、瓶、缶等の種々の容器や筒状体にストレッチラベルを装着する場合に適用することができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
瓶、ボトル等の被装着体にストレッチラベルを装着するラベル装着装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ ラベル装着システム
５ ラベル装着装置
１０ ラベル装着ヘッド
２０ ラベル拡開手段
２１ ラベル開口機構
２５ ラベル拡開機構
２６ 上部環状円盤
２７ レバー
２８ 軸受
２９ 揺動軸
３０ 開閉爪
３１ 従動ギヤ
３２ 中間ギヤ
３３ 下部環状円盤
３４ ボール
３５ 軸受
３６ 軸
３７ 原動ギヤ
３８ アーム
３９ カムフォロア
４０ ボトル昇降手段
Ｂ ボトル
Ｌ ストレッチラベル
【技術分野】
【０００１】
この発明は、瓶、ボトル等の被装着体にストレッチラベルを装着する際に、ストレッチラベルを被装着体の外径より大きく拡開するためのラベル拡開機構及びそのラベル拡開機構を備えたラベル装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
瓶やボトル等の被装着体の外周面に筒状のストレッチラベルを装着するラベル装着装置には、通常、開閉爪を有するラベル拡開機構が設けられており、閉成状態の開閉爪に筒状のストレッチラベルを被嵌した後、その開閉爪を開成させることで、ストレッチラベルを被装着体の外径よりも大きく拡開し、その拡開されたストレッチラベルに被装着体を挿入した後、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取ることで、筒状のストレッチラベルを被装着体に装着するようになっている。
【０００３】
ラベル拡開機構としては、例えば、図１６に示すようなものがある。このラベル拡開機構５０は、カム溝５２を有する環状円盤５１と、この環状円盤５１上で環状円盤５１の径方向にスライドする摺動部材５３と、この摺動部材５３に固定された、ストレッチラベルＬを拡開するための同一形状の二対の開閉爪５４とを備えており、摺動部材５３には、環状円盤５１に形成されたカム溝５２に嵌り込むカムフォロア５５が取り付けられている。
【０００４】
前記カム溝５２は、同図に示すように、環状円盤５１の回転中心を中心とした、閉成位置に対応する小径の同心円Ｄ1上から、回転方向に延びながら開成位置に対応する大径の同心円Ｄ2上にまで至る形状を有しており、図示しない駆動機構によって、環状円盤５１を同図に矢印で示す方向に回転させると、図１７に示すように、摺動部材５３が、カム溝５２及びカムフォロア５５からなるカム機構によって、環状円盤５１の径方向内側にそれぞれ移動することで、二対の開閉爪５４がそれぞれ閉成するようになっている。
【０００５】
そして、図１７に示すように、閉成状態の開閉爪５４に筒状のストレッチラベルＬを嵌挿し、環状円盤５１を逆方向に回転させると、二対の開閉爪５４がそれぞれ開成し、開閉爪５４に嵌挿されたストレッチラベルＬが拡開される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１０−５１３１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したようなラベル装着装置では、ストレッチラベルを被装着体の外径よりも大きく拡開した状態で、被装着体の挿入と開閉爪の抜き取りとを行うことになるが、拡開したストレッチラベルに被装着体を挿入する際は、ストレッチラベルを拡開している開閉爪からストレッチラベルが簡単に外れないように、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗が大きい方が望ましく、逆に、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取る際は、被装着体の所定位置に装着されたストレッチラベルが位置ずれしないように、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗が小さい方が望ましい。
【０００８】
しかしながら、上述したようなラベル拡開機構では、拡開したストレッチラベルに被装着体を挿入する際のストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗と、ストレッチラベルに被装着体を挿入した後、開閉爪を抜き取る際のストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗とを変化させることができず、上述した要望に応えることができないといった問題がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、拡開したストレッチラベルに被装着体を挿入する際は、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗が大きくなり、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取る際は、ストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗を小さくすることができるラベル拡開機構及びそのラベル拡開機構を備えたラベル装着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、筒状に開口されたストレッチラベルを閉じた状態の複数の開閉爪に被嵌し、複数の前記開閉爪を開くことによってストレッチラベルを拡開するラベル拡開機構において、前記開閉爪が先端に取り付けられ、同心円上に、揺動可能に支持された複数本のレバーと、前記レバーを揺動させる駆動手段とを備え、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときの前記レバーの角度と、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときの前記レバーの角度との差によって、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのストレッチラベルに対する前記開閉爪の接触面積が、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのストレッチラベルに対する前記開閉爪の接触面積より小さくなっていることを特徴とするラベル拡開機構を提供するものである。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のラベル拡開機構において、前記駆動手段は、前記レバーの揺動と共に正逆方向に回転する前記レバーの揺動軸に装着された従動ギヤと、内周面に内歯が、外周面に外歯がそれぞれ形成され、前記各レバーの揺動軸に装着された従動ギヤが前記内歯と歯合した状態で、回転可能に支持された環状の中間ギヤと、前記中間ギヤの前記外歯に歯合する原動ギヤと、前記原動ギヤを正逆方向に回転させる駆動機構とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、筒状に開口されたストレッチラベルを閉じた状態の複数の開閉爪に被嵌し、複数の前記開閉爪を開くことによってストレッチラベルを被装着体よりも大きく拡開した状態で被装着体を挿入し、複数の前記開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取ることで、筒状のストレッチラベルを被装着体に装着するラベル装着装置であって、請求項１または２に記載のラベル拡開機構が搭載されており、前記ラベル拡開機構の複数の前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じた状態で、前記開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取るようにしたことを特徴とするラベル装着装置を提供することにある。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、請求項１に係る発明のラベル拡開機構は、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのレバーの角度と、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのレバーの角度との差によって、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのストレッチラベルに対する開閉爪の接触面積が、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのストレッチラベルに対する開閉爪の接触面積より小さくなっているので、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗は大きくなるが、開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのストレッチラベルと開閉爪との摩擦抵抗は小さくなる。
【００１４】
従って、請求項３に係る発明のラベル装着装置のように、ラベル拡開機構の複数の開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じた状態で、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取るようにしておくと、拡開したストレッチラベルに被装着体を挿入する際は、開閉爪からストレッチラベルが外れにくく、ストレッチラベルを被装着体の所定位置に確実に装着することができ、しかも、開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取る際は、被装着体の所定位置に装着されたストレッチラベルが位置ずれしにくくなる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明のラベル拡開機構は、レバーの揺動軸に装着された従動ギヤと歯合している中間ギヤを正逆方向に回転させることによって、レバーを揺動させるようにしたので、リンク機構とを用いてレバーを揺動させる場合に比べて、数多くのレバーを配置することができる。従って、ストレッチラベルの拡開形状をより円形に近づけることができ、ストレッチラベルを被装着体に装着しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明にかかるラベル装着装置の一実施形態を備えたラベル装着システムを示す概略平面図である。
【図２】同上のラベル装着装置のラベル装着ヘッドを示す概略図である。
【図３】同上のラベル装着ヘッドにおけるラベル開口機構を示す断面図である。
【図４】同上のラベル開口機構におけるクランプ部材を示す平面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は同上のクランプ部材の開閉駆動手段を示す側面図である。
【図６】同上のラベル装着ヘッドにおけるラベル拡開機構を示す平面図である。
【図７】同上のラベル拡開機構を示す側面図である。
【図８】同上のラベル拡開機構を示す縦断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は同上のラベル拡開機構を構成している開閉爪の開閉状態を示す平面図である。
【図１０】同上のラベル装着装置のラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図１１】同上のラベル装着装置のラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図１２】同上のラベル装着装置のラベル装着動作を示す動作説明図である。
【図１３】（ａ）はラベルを拡開したときのラベルと開閉爪との接触状態を示す図、（ｂ）は開閉爪をラベルとボトルとの間から抜き取るために開閉爪を僅かに閉じたときのラベルと開閉爪との接触状態を示す図である。
【図１４】（ａ）は拡開されたラベルにボトルが挿入されたときのボトルと開閉爪との位置関係を示す平面図、（ｂ）は同上の状態におけるボトルと開閉爪との位置関係を示す側面図である。
【図１５】（ａ）は開閉爪をラベルとボトルとの間から抜き取るために開閉爪を僅かに閉じたときのボトルと開閉爪との位置関係を示す平面図、（ｂ）は同上の状態におけるボトルと開閉爪との位置関係を示す側面図である。
【図１６】従来のラベル拡開機構を示す概略構成図である。
【図１７】同上のラベル拡開機構において、開閉爪が閉成した状態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、ＰＥＴボトル（以下、ボトルという。）Ｂにポリエチレン系樹脂製の弾性伸縮性フィルムによって形成された筒状のストレッチラベル（以下、ラベルという。）Ｌを装着するためのラベル装着システム１を示しており、このラベル装着システム１は、ベルトコンベア７、スターホイール２ａ、スクリューコンベア２ｂ及びスターホイール２ｃからなるボトル供給装置２と、基材繰出部３ａによって基材ロールから繰り出された長尺のラベル形成基材Ｍを順次切断しながらラベルＬを形成し、そのラベルＬを第１のラベル受渡位置αに順次供給するラベル供給装置３と、このラベル供給装置３によって第１のラベル受渡位置αに供給されたラベルＬを受け取って第２のラベル受渡位置βに搬送するラベル受渡装置４と、ボトル供給位置γにおいて前記ボトル供給装置２から供給されたボトルＢを受け取り、ボトル送出位置δまで搬送すると共に、前記ラベル受渡装置４によって搬送されてきたラベルＬを第２のラベル受渡位置βにおいて受け取り、ボトルＢをボトル供給位置γからボトル送出位置δまで搬送する間に、ラベルＬをボトルＢに装着するロータリ型のラベル装着装置５と、このラベル装着装置５によってラベルＬが装着されたボトルＢを搬出する、スターホイール６ａ、スクリューコンベア６ｂ及びベルトコンベア７からなるボトル搬送装置６とから構成されている。
【００１８】
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）。
【００１９】
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）に取り付けられた支持円盤１１及び回転軸から放射状に張り出した複数の支持アーム１２、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。
【００２０】
前記ラベル装着ヘッド１０は、第２のラベル受渡位置βにおいて受け取ったシート状に折り畳まれた筒状のラベルＬを、ラベル装着レベルでボトルＢの外径より大きく拡開するラベル拡開手段２０と、ボトル供給位置γにおいて前記ラベル装着レベルの下方位置にある昇降台４３に載置されたボトルＢを、昇降台４３を上昇させることによって、ラベル装着レベルにおいて拡開されたラベルＬに挿入するボトル昇降手段４０とから構成されている。
【００２１】
前記ラベル拡開手段２０は、図２に示すように、ラベル受渡装置４によって受け渡されるシート状に折り畳まれたラベルＬを、昇降台４３に載置されたボトルＢの直上位置で受け取って筒状に開口するラベル開口機構２１と、このラベル開口機構２１によって開口されたラベルＬを、開閉爪によってボトルＢの外径より大きく拡開するラベル拡開機構２５とから構成されており、このラベル拡開機構２５は、支持円盤１１によってラベル装着レベルに固定設置され、このラベル拡開機構２５の直上位置に前記ラベル開口機構２１が昇降自在に配置されている。
【００２２】
前記ラベル開口機構２１は、図２ないし図５に示すように、開閉可能な一対のクランプ部材２２と、このクランプ部材２２の挟持部２２ａに形成された吸引口から吸引することでクランプ部材２２に挟持されたラベルＬの両面をそれぞれクランプ部材２２に吸引保持させる図示しない吸引手段と、クランプ部材２２を開閉させる開閉駆動手段２３と、クランプ部材２２を昇降させる昇降手段２４とから構成されており、このラベル開口機構２１は、ラベル受渡装置４によって搬送されてきたシート状に折り畳まれたラベルＬを、第２のラベル受渡位置βにおいて、クランプ部材２２が挟持することによって受け取り、吸引手段が作動することでラベルＬの両面を挟持部２２ａにそれぞれ吸引保持させた状態で、そのクランプ部材２２を開成してラベルＬの両面を相互に離間させることにより、ラベルＬを筒状に開口するようになっている。
【００２３】
なお、ラベル受渡装置４は、図１及び図３に示すように、第１のラベル受渡位置αと第２のラベル受渡位置βとを通るように回転するアームの先端にシート状のラベルＬの片面を吸着する「コ」字状のラベル吸着部４ａを有しており、このラベル吸着部４ａに吸着されているラベルＬをクランプ部材２２の挟持部２２ａが挟み込んでラベル吸着部４ａから離間させることによって、ラベルＬの受け渡しが行われる。
【００２４】
前記開閉駆動手段２３は、図２ないし図５に示すように、クランプ部材２２を常時閉成方向に付勢するバネ２３ａと、クランプ部材２２の基端部側にそれぞれ取り付けられた一対のローラ２３ｂと、下端部に、両ローラ２３ｂ間に挿入されることで両ローラ２３ｂに当接するカム面を備えたカム部材２３ｄが取り付けられた操作杆２３ｃとから構成されており、操作杆２３ｃは、図２に示すように、支持アーム１２によって上下動自在に支持され、上端部には取付アーム２３ｆを介して、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア２３ｅが取り付けられている。
【００２５】
以上のように構成された開閉駆動手段２３では、図５（ｂ）に示すように、カム溝によってカムフォロア２３ｅを降下させると、これに伴って操作杆２３ｃが降下し、操作杆２３ｃの下端部に取り付けられたカム部材２３ｄがローラ２３ｂを押し広げることで、クランプ部材２２が開成する。従って、カム溝及びカムフォロア２３ｅからなるカム機構によって操作杆２３ｃを上下動させることで、クランプ部材２２が開閉されるようになっている。
【００２６】
前記昇降手段２４は、図２に示すように、支持アーム１２によって上下動自在に支持された操作杆２４ａと、この操作杆２４ａの下端部にクランプ部材２２を取り付ける支持部材２４ｂと、操作杆２４ａの上部に取付アーム２４ｄを介して取り付けられた、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア２４ｃとから構成されており、カム溝及びカムフォロア２４ｃからなるカム機構によって操作杆２４ａを上下動させることで、クランプ部材２２を昇降させるようになっている。
【００２７】
前記ラベル拡開機構２５は、図６〜図８に示すように、上部環状円盤２６の同心円上に、軸受２８及びこの軸受２８に回転可能に支持された揺動軸２９を介して、揺動可能に支持された複数本のレバー２７と、各レバー２７の先端にそれぞれ取り付けられた、垂直に立ち上がる開閉爪３０と、上部環状円盤２６の下面側でそれぞれの揺動軸２９に固定された従動ギヤ３１と、内周面に内歯が、外周面に外歯がそれぞれ形成され、従動ギヤ３１が内歯と歯合する環状の中間ギヤ３２と、この中間ギヤ３２を、上部環状円盤２６との間に回転可能に挟み込む下部環状円盤３３とを備えており、下部環状円盤３３が支持円盤１１に形成されたボトルＢの挿通穴の周囲に固定されている。
【００２８】
上部環状円盤２６の下面及び下部環状円盤３３の上面にそれぞれ周溝が形成されていると共に、それぞれの周溝に対向するように、中間ギヤ３２の上面及び下面に周溝がそれぞれ形成されており、上部環状円盤２６の下面に形成された周溝と中間ギヤ３２の上面に形成された周溝との間に多数のボール３４が収容されると共に、下部環状円盤３３の上面に形成された周溝と中間ギヤ３２の下面に形成された周溝との間に多数のボール３４が収容されることで、中間ギヤ３２が上部環状円盤２６と下部環状円盤３３との間で定位置回転可能に支持されている。
【００２９】
また、中間ギヤ３２の外側には、図６に示すように、前記支持円盤１１に軸受３５を介して軸３６が回転可能に支持されており、この軸３６には、中間ギヤ３２の外歯に歯合する原動ギヤ３７と、先端にカムフォロア３９が取り付けられたアーム３８とが固定されている。また、カムフォロア３９は、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に形成されたカム溝（図示せず）に嵌り込んでいる。
【００３０】
従って、カム溝及びカムフォロア３９からなるカム機構によってアーム３８が揺動すると、軸３６に固定された原動ギヤ３７が回転し、これに伴って、原動ギヤ３７が歯合している中間ギヤ３２が回転するので、中間ギヤ３２の内歯に歯合している従動ギヤ３１も回転し、これに伴って、レバー２７が揺動するので、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、レバー２７の先端に取り付けられている開閉爪３０が環状円盤２６の径方向に開閉する。
【００３１】
前記ボトル昇降手段４０は、図２に示すように、支持アーム１２に上下動自在に支持された操作杆４１と、この操作杆４１の下端部に取付アーム４２を介して取り付けられた、ボトルＢを載置するための昇降台４３と、操作杆４１に取付アーム４４を介して取り付けられた、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア４５とを備えており、カム溝及びカムフォロア４５からなるカム機構によって操作杆４１を上下動させることで、昇降台４３を昇降させるようになっている。
【００３２】
また、ボトル昇降手段４０は、ボトルＢが載置された状態で昇降台４３を降下させる際に、昇降台４３の降下動作と連動して降下しながら、ボトルＢを昇降台４３上に保持する保持手段を備えており、この保持手段は、支持アーム１２に上下動自在に支持された操作杆４６と、この操作杆４６の下端部に取り付けられた、ボトルＢの頭部に嵌り込む頭部ホルダ４７と、操作杆４６の中央部に取付アーム４８を介して取り付けられた、図示しないカム溝に嵌り込むカムフォロア４９とから構成され、カム溝及びカムフォロア４９からなるカム機構によって操作杆４６を上下動させることで、頭部ホルダ４７を昇降させるようになっている。
【００３３】
以上のように構成されたラベル装着装置５は、まず、図１に示すように、ラベル受渡装置４によってラベル受渡位置βに搬送されてきたシート状に折り畳まれた筒状のラベルＬを、クランプ部材２２が挟持することにより受け取ることになるが、第２のラベル受渡位置βの直前位置では、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、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開閉爪３０の上方に頭部ホルダ４７及びクランプ部材２２がそれぞれ位置しており、同図（ａ）〜（ｂ）に示すように、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、クランプ部材２２が徐々に閉成すると共に開閉爪３０も閉成し、同図（ｃ）に示すように、ラベル受渡位置βにおいてクランプ部材２２がラベルＬを把持することで、ラベル受渡装置４からラベルＬを受け取り、その状態のままボトル送出位置δの手前までラベルＬが搬送される（同図（ｄ）参照）。なお、このとき、同図（ａ）〜（ｄ）に示すように、昇降台４３には、前工程でラベルＬが装着されたボトルＢが載置されており、同図（ｅ）に示すように、ボトル送出位置δにおいて、ラベルＬが装着されたボトルＢがボトル搬送装置６に引き渡される。
【００３４】
そして、同図（ｅ）に示すように、ラベルＬを把持しているクランプ部材２２が開成することで、ラベルＬを筒状に開口した後、クランプ部材２２及び頭部ホルダ４７が徐々に降下しながら、同図（ｆ）（図１１（ｆ））に示すように、ボトル供給位置γにおいて、筒状（楕円形状）に開口されたラベルＬが閉成状態の開閉爪３０に嵌挿されると共に、ボトル供給装置２から引き渡された新たなボトルＢが昇降台４３に載置される。
【００３５】
次に、図１１（ｇ）に示すように、頭部ホルダ４７が降下して開閉爪３０に嵌挿されたラベルＬを頭部ホルダ４７が押し下げることで、ラベルＬの下端が開閉爪３０の段部３０ａに当接し、ラベルＬがラベル装着レベルに確実に位置決めされ、ボトルＢが載置された昇降台４３が上昇し始める。なお、頭部ホルダ４７によってラベルＬの位置決めが行われる際には、クランプ部材２２の吸引が解除されると同時にクランプ部材２２が僅かに開成し、クランプ部材２２によるラベルＬの吸引保持が解除された状態となっている。
【００３６】
このようにして、ラベルＬがラベル装着レベルに位置決めされると、同図（ｈ）に示すように、開閉爪３０が開成することで、ラベルＬがラベル装着レベルにおいて拡開されると同時に、頭部ホルダ４７が僅かに上昇して待機する。そして、ラベルＬがラベル装着レベルにおいて拡開されると、クランプ部材２２が僅かに閉成することにより、ラベルＬを開閉爪３０に押し付けて保持し、同図（ｉ）に示すように、昇降台４３によって上昇してくるボトルＢが、拡開されたラベルＬに挿入されると共にボトルＢの頭部が頭部ホルダ４７に嵌り込む。
【００３７】
開閉爪３０によってラベルＬが拡開された状態では、図１３（ａ）に示すように、開閉爪３０の外表面とラベルＬとの接触面積が最大になっており、ボトルＢが、拡開されたラベルＬに挿入された状態では、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、開閉爪３０とボトルＢとの間に、ある程度の隙間が形成されている。
【００３８】
この状態では、開閉爪３０より上方のラベルＬの上端部がボトルＢの胴部外周面に密着した状態となっているので、図１１（ｊ）（図１２（ｊ））に示すように、クランプ部材２２によるラベルＬの把持を一旦解除した後、クランプ部材２２が上昇し、ボトルＢに密着しているラベルＬの上端部をボトルＢと共に再度把持することで、ラベルＬがボトルＢに保持される。
【００３９】
そして、図１２（ｋ）に示すように、昇降台４３、頭部ホルダ４７及びクランプ部材２２が共に上昇することで、クランプ部材２２がラベルＬをボトルＢに保持した状態でボトルＢを一旦持ち上げ、ラベルＬから開閉爪３０を外してラベルＬの拡開を解除すると、ラベルＬがボトルＢに完全に装着される。
【００４０】
ただし、開閉爪３０をラベルＬとボトルＢとの間から抜き取る際は、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、開閉爪３０が僅かに閉じるようになっており、これによって、開閉爪３０の傾斜角度が僅かに変化するので、拡開されたラベルＬにボトルＢを挿入する際に比べて、開閉爪３０とラベルＬとの接触面積が小さくなり、図１３（ｂ）に示すように、ラベルＬは開閉爪３０の角部のみと接触した状態となる。
【００４１】
続いて、クランプ部材２２が開成することによってボトルＢに対するラベルＬの保持を解除し、同図（ｌ）に示すように、昇降台４３及び頭部ホルダ４７が共に降下することで、ラベルＬが装着されたボトルＢをラベル装着レベルから退避させた後、頭部ホルダ４７が上昇して図１０（ａ）に示す元の位置に復帰し、上述したように、ボトル送出位置δにおいて、ラベルＬが装着されたボトルＢがボトル搬送装置６に引き渡される。
【００４２】
以上のように、このラベル装着装置５に採用されたラベル拡開機構２５では、ラベルＬを拡開したときの開閉爪３０とラベルＬとの接触面積が最大になり、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置まで開いたときのレバー２７の角度と、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのレバー２７の角度との差によって、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのラベルＬに対する開閉爪３０の接触面積は、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置まで開いたときのラベルＬに対する開閉爪３０の接触面積より小さくなるので、ラベルＬを拡開したときのラベルＬと開閉爪３０との摩擦抵抗は最大になるが、開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じたときのラベルＬと開閉爪３０との摩擦抵抗は、ラベルＬを拡開したときのラベルＬと開閉爪３０との摩擦抵抗に比べて小さくなる。
【００４３】
従って、このラベル装着装置５のように、ラベル拡開機構２５の複数の開閉爪３０がラベルＬの拡開位置から僅かに閉じた状態で、開閉爪３０をラベルＬとボトルＢとの間から抜き取るようにしておくと、拡開したラベルＬにボトルＢを挿入する際は、開閉爪３０からラベルＬが外れにくく、ラベルＬをボトルＢの所定位置に確実に装着することができ、しかも、開閉爪３０をラベルＬとボトルＢとの間から抜き取る際は、ボトルＢの所定位置に装着されたラベルＬが位置ずれしにくくなる。
【００４４】
また、このラベル拡開機構２５は、レバー２７の揺動軸２９に装着された従動ギヤ３１と歯合している中間ギヤ３２を正逆方向に回転させることによって、レバー２７を揺動させるようにしたので、リンク機構とを用いてレバーを揺動させる場合に比べて、数多くのレバーを配置することができる。従って、ストレッチラベルの拡開形状をより円形に近づけることができ、ストレッチラベルを被装着体に装着しやすくなる。
【００４５】
なお、上述した実施形態では、中間ギヤ３２の外歯に歯合する原動ギヤ３７を、カム溝及びカムフォロア３９からなるカム機構によって、正逆方向に回転させているが、これに限定されるものではなく、モータ等によって回転させるようにしてもよい。
【００４６】
また、上述した実施形態では、ＰＥＴボトルにストレッチラベルを装着する場合について説明したが、被装着体は上述したようなＰＥＴボトルに限定されるものではなく、本発明のラベル拡開機構及びラベル装着装置は、瓶、缶等の種々の容器や筒状体にストレッチラベルを装着する場合に適用することができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
瓶、ボトル等の被装着体にストレッチラベルを装着するラベル装着装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ ラベル装着システム
５ ラベル装着装置
１０ ラベル装着ヘッド
２０ ラベル拡開手段
２１ ラベル開口機構
２５ ラベル拡開機構
２６ 上部環状円盤
２７ レバー
２８ 軸受
２９ 揺動軸
３０ 開閉爪
３１ 従動ギヤ
３２ 中間ギヤ
３３ 下部環状円盤
３４ ボール
３５ 軸受
３６ 軸
３７ 原動ギヤ
３８ アーム
３９ カムフォロア
４０ ボトル昇降手段
Ｂ ボトル
Ｌ ストレッチラベル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に開口されたストレッチラベルを閉じた状態の複数の開閉爪に被嵌し、複数の前記開閉爪を開くことによってストレッチラベルを拡開するラベル拡開機構において、
前記開閉爪が先端に取り付けられ、同心円上に、揺動可能に支持された複数本のレバーと、
前記レバーを揺動させる駆動手段とを備え、
前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときの前記レバーの角度と、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときの前記レバーの角度との差によって、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのストレッチラベルに対する前記開閉爪の接触面積が、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのストレッチラベルに対する前記開閉爪の接触面積より小さくなっていることを特徴とするラベル拡開機構。
【請求項２】
前記駆動手段は、
前記レバーの揺動と共に正逆方向に回転する前記レバーの揺動軸に装着された従動ギヤと、
内周面に内歯が、外周面に外歯がそれぞれ形成され、前記各レバーの揺動軸に装着された従動ギヤが前記内歯と歯合した状態で、回転可能に支持された環状の中間ギヤと、
前記中間ギヤの前記外歯に歯合する原動ギヤと、
前記原動ギヤを正逆方向に回転させる駆動機構とを備えている請求項１に記載のラベル拡開機構。
【請求項３】
筒状に開口されたストレッチラベルを閉じた状態の複数の開閉爪に被嵌し、複数の前記開閉爪を開くことによってストレッチラベルを被装着体よりも大きく拡開した状態で被装着体を挿入し、複数の前記開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取ることで、筒状のストレッチラベルを被装着体に装着するラベル装着装置であって、
請求項１または２に記載のラベル拡開機構が搭載されており、
前記ラベル拡開機構の複数の前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じた状態で、前記開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取るようにしたことを特徴とするラベル装着装置。
【請求項１】
筒状に開口されたストレッチラベルを閉じた状態の複数の開閉爪に被嵌し、複数の前記開閉爪を開くことによってストレッチラベルを拡開するラベル拡開機構において、
前記開閉爪が先端に取り付けられ、同心円上に、揺動可能に支持された複数本のレバーと、
前記レバーを揺動させる駆動手段とを備え、
前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときの前記レバーの角度と、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときの前記レバーの角度との差によって、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じたときのストレッチラベルに対する前記開閉爪の接触面積が、前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置まで開いたときのストレッチラベルに対する前記開閉爪の接触面積より小さくなっていることを特徴とするラベル拡開機構。
【請求項２】
前記駆動手段は、
前記レバーの揺動と共に正逆方向に回転する前記レバーの揺動軸に装着された従動ギヤと、
内周面に内歯が、外周面に外歯がそれぞれ形成され、前記各レバーの揺動軸に装着された従動ギヤが前記内歯と歯合した状態で、回転可能に支持された環状の中間ギヤと、
前記中間ギヤの前記外歯に歯合する原動ギヤと、
前記原動ギヤを正逆方向に回転させる駆動機構とを備えている請求項１に記載のラベル拡開機構。
【請求項３】
筒状に開口されたストレッチラベルを閉じた状態の複数の開閉爪に被嵌し、複数の前記開閉爪を開くことによってストレッチラベルを被装着体よりも大きく拡開した状態で被装着体を挿入し、複数の前記開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取ることで、筒状のストレッチラベルを被装着体に装着するラベル装着装置であって、
請求項１または２に記載のラベル拡開機構が搭載されており、
前記ラベル拡開機構の複数の前記開閉爪がストレッチラベルの拡開位置から僅かに閉じた状態で、前記開閉爪をストレッチラベルと被装着体との間から抜き取るようにしたことを特徴とするラベル装着装置。
【図１】
【図２】
【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２】
【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】
【公開番号】特開２０１２−１３６２４５（Ｐ２０１２−１３６２４５Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８９２４４（Ｐ２０１０−２８９２４４）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００２３８００５）株式会社フジシールインターナショナル (641)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００２３８００５）株式会社フジシールインターナショナル (641)
【Ｆターム（参考）】
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