JP5014611B2

JP5014611B2 - ラベル装着装置

Info

Publication number: JP5014611B2
Application number: JP2005303900A
Authority: JP
Inventors: 宏杉本
Original assignee: Fuji Seal International Inc
Current assignee: Fuji Seal International Inc
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2025-10-19
Also published as: JP2007112465A

Description

この発明は、内容物を収容した状態で上端開口部が閉塞され、底部側が先細である胴部の上端にフランジ部が連設されたカップ状容器の胴部に筒状のシュリンクラベルを装着するラベル装着装置に関する。

例えば、ヨーグルトやプリン等の食品を収容する容器としては、図６（ａ）、（ｂ）に示すようなカップ状容器５０がある。このカップ状容器５０は、テーパ状に形成された胴部５１ａの上端にフランジ部５１ｂが連設されたカップ状の容器本体５１と、容器本体５１のフランジ部５１ｂに周縁部をヒートシールすることで、容器本体５１の上端開口部を閉塞する蓋シート５２とを備えており、こういったカップ状容器５０では、容器本体５１のテーパ状の胴部５１ａに、商品名、商標、デザイン等が印刷された筒状のシュリンクラベル５３が装着されている。

ところで、内容物が収容されていない空の容器本体５１の胴部５１ａに筒状のシュリンクラベル５３を装着する場合は、図７（ａ）に示すように、カップ状の容器本体５１を上下逆にした状態で載置し、容器本体５１の上端開口部より一回り大きい筒状のシュリンクラベル５３をテーパ状の胴部５１ａに上方から被嵌した後、シュリンクラベル５３を加熱収縮させることによって、胴部外周面に密着させる方法が一般的に採用されている。

また、特定の商品を収容するカップ状容器の在庫をできるだけ少なくするために、カップ状容器に内容物を収容した後にシュリンクラベルを装着することが望まれているが、このように内容物を収容した状態でシュリンクラベルを装着する場合には、蓋シートの表面がコンベアに接触して汚れたり、内容物が混ざってしまったりする等の理由から、内容物が収容されたカップ状容器を上下逆にした状態で、シュリンクラベルの装着作業を行うことができない場合がある。

従って、そのような場合は、図７（ｂ）に示すように、内容物が収容された容器本体５１を通常の状態（底部を下にした状態）で載置し、容器本体５１のフランジ部５１ｂ側からテーパ状の胴部５１ａに筒状のシュリンクラベル５３を被嵌することが考えられるが、筒状のシュリンクラベル５３を容器本体５１の胴部５１ａに被嵌するためには、容器本体５１のフランジ部５１ｂより一回り大きい筒状のシュリンクラベル５３を使用しなければならないので、容器本体５１の胴部５１ａの径に対して、被嵌されたシュリンクラベル５３の径が必要以上に大きくなる。このため、シュリンクラベル５３を加熱収縮させる際の熱収縮率を大きくしなければならず、シュリンクラベル５３に印刷されたデザイン等にゆがみが発生したり、シュリンクラベル５３自体に皺が発生したりして、シュリンクラベル５３を容器本体５１の胴部５１ａに綺麗に装着することができないという問題がある。

特開平０８−３３７２１９号公報

従って、現在では、カップ状容器を上下逆にすることができない場合は、シュリンクラベルを使用せずに、容器本体の胴部外周面にタックラベルを貼着したり、容器本体を製造する段階で同時に胴部外周面に印刷を施すインモールド成形等を採用することによって、容器本体の胴部外周面に加飾を施しているが、いずれも、コストが高く、廉価に製造することができないといった問題がある。

そこで、この発明の課題は、カップ状容器を上下逆にすることができない場合であっても、筒状のシュリンクラベルを胴部に綺麗に装着することができるラベル装着装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、内容物を収容した状態で上端開口部が閉塞され、底部側が先細である胴部の上端にフランジ部が連設されたカップ状容器の胴部に筒状のシュリンクラベルを被嵌するラベル被嵌手段と、カップ状容器の胴部に被嵌されたシュリンクラベルを加熱収縮させるラベル加熱手段とを備え、前記ラベル被嵌手段は、筒状のシュリンクラベルが被嵌されると共に、上端面にカップ状容器が載置される台座マンドレルと、前記台座マンドレルに被嵌されたシュリンクラベルを持ち上げて、前記台座マンドレルの上端面に載置されているカップ状容器の胴部に、その下方側からシュリンクラベルを被嵌するラベル持上部とを有しており、前記ラベル加熱手段は、カップ状容器の胴部に被嵌されたシュリンクラベルの上端部を局部的に加熱収縮させる第１加熱手段と、前記第１加熱手段が加熱することによって、上端部が局部的に熱収縮したシュリンクラベルの下端部を集中的に加熱収縮させる第２加熱手段と、前記第１加熱手段及び前記第２加熱手段が加熱することによって、上端部及び下端部が熱収縮したシュリンクラベルの中間部を加熱収縮させる第３加熱手段とを有し、前記第１加熱手段は、シュリンクラベルの上端部に熱風を吹き付ける熱風ヒータであり、この熱風ヒータによって局部的に加熱収縮させたシュリンクラベルの上端部が、カップ状容器における胴部の上端部に接着固定されるようになっており、前記第２加熱手段は、シュリンクラベルが胴部に被嵌されたカップ状容器の底部を湯に浸漬することによって、シュリンクラベルの下端部を集中的に加熱収縮させる熱湯ヒータであり、前記第３加熱手段は、シュリンクラベルの中間部に加熱蒸気を吹き付けるスチームヒータであり、前記第１加熱手段、前記第２加熱手段及び前記第３加熱手段によって、カップ状容器の胴部に被嵌されたシュリンクラベルを段階的に加熱収縮させ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ものである。

以上のように、請求項１に係る発明のラベル装着装置では、内容物が収容されたカップ状容器を、その底部側を下にした状態で、その底部側から胴部に筒状のシュリンクラベルを被嵌するようにしたので、シュリンクラベルの径をフランジ部の外径よりも一回り大きくする必要がなく、カップ状容器の胴部の最大径よりも一回り大きくすればよいので、シュリンクラベルを加熱収縮させる際の熱収縮率を必要最低限に抑えることができ、シュリンクラベルに印刷されたデザイン等にゆがみが発生したり、シュリンクラベル自体に皺が発生したりすることなく、シュリンクラベルをカップ状容器の胴部に綺麗に装着することができる。

また、このラベル装着装置では、カップ状容器における底部側が先細である胴部に対して径差の小さいシュリンクラベルの上端部については熱風ヒータからなる第１加熱手段によって、径差の大きいシュリンクラベルの下端部については熱湯ヒータからなる第２加熱手段によって、中程度の径差を有するシュリンクラベルの中間部についてはスチームヒータからなる第３加熱手段によって、段階的に加熱収縮させるようにしているので、底部側が先細である胴部に筒状のシュリンクラベルを効率よく、綺麗に装着することができる。

また、このラベル装着装置では、筒状のシュリンクラベルを被嵌することによって所定状態に開口する台座マンドレルの上端面にカップ状容器を載置し、ラベル持上部によって、予め、台座マンドレルに被嵌されたシュリンクラベルを持ち上げることで、カップ状容器の胴部に、その下方側からシュリンクラベルを被嵌するようにしたので、機構が複雑にならず、カップ状容器の胴部に筒状のシュリンクラベルを効率よく被嵌することができる。

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、上端部が下端部より大径になるように、テーパ状に形成された胴部の上端にフランジ部が連設されたカップ状容器（以下、容器という。）Ｃの胴部に筒状のシュリンクラベル（以下、ラベルという。）を装着するためのラベル装着装置１の概略構成を示している。なお、容器Ｃには、予め、内容物が収容されており、蓋シートをフランジ部にヒートシールすることによって、上端開口部が閉塞されている。

前記ラベル装着装置１は、図１及び図２に示すように、基材繰出部２ａによって基材ロールＲから繰り出された長尺帯状のラベル形成基材Ｍを順次切断しながらシート状に折り畳まれたラベルを形成し、そのラベルを開口しながらラベル供給位置αに順次供給するラベル供給ユニット２と、容器Ｃを容器供給位置βに順次供給する、ベルトコンベア３ａ、スクリュー３ｂ、３ｃ及びスターホイール３ｄからなる容器供給ユニット３と、前記ラベル供給ユニット２によって供給されるラベルをラベル供給位置αにおいて受け取った後、前記容器供給ユニット３によって供給される容器Ｃを容器供給位置βにおいて受け取り、容器送出位置γまで搬送しながら、ラベルを容器Ｃの胴部に被嵌するロータリ型のラベル被嵌ユニット４と、このラベル被嵌ユニット４によってラベルが被嵌された容器Ｃを送出する容器送出ユニット５と、ラベル被嵌ユニット４による容器Ｃの搬送途中及び容器送出ユニット５による容器Ｃの送出途中で、容器Ｃの胴部に被嵌されたラベルを段階的に加熱することによって、ラベルを熱収縮させるラベル加熱ユニット６とを備えている。なお、前記ラベル形成基材Ｍは、容器Ｃに装着する筒状のラベルが連続的に繋がったものであり、基材繰出部２ａにおいてはシート状に折り畳まれた状態でドラムに巻回されている。

前記ラベル被嵌ユニット４は、図２及び図３に示すように、駆動源であるモータ４ａから、ギヤ４ｂ、４ｃ等の動力伝達手段を介して、伝達される回転駆動力によって回転する回転軸に固定された支持円盤４ｄの周縁部に一定間隔で取り付けられた多数のラベル被嵌ヘッド１０を備えており、各ラベル被嵌ヘッド１０が、ラベル供給位置αにおいて、筒状に開口されたラベルを受け取った後、容器供給位置βにおいて、容器Ｃを受け取り、その容器Ｃの胴部にラベルＬを被嵌するようになっている。

前記ラベル被嵌ヘッド１０は、図４に示すように、ラベル供給位置αにおいて、筒状に開口されたラベルＬが被嵌され、容器供給位置βにおいて、容器Ｃを上端面に載置する台座マンドレル１１と、同図に二点鎖線で示すように、この台座マンドレル１１に被嵌されたラベルＬを持ち上げて、台座マンドレル１１の上端面に載置されている容器Ｃの胴部に、その下方側からラベルＬを被嵌するキャリアプレート１３を有するラベル持上部１２とを備えており、台座マンドレル１１は、その上端面に開放された吸引路１１ａから空気を吸引することで、載置された容器Ｃを上端面に吸引保持するようになっている。

前記キャリアプレート１３は、同図に示すように、台座マンドレル１１に遊嵌された状態で、支持円盤４ｄに立設されたガイド軸１４にスライド自在に支持されたスライダ１５に取り付けられており、このスライダ１５に取り付けられたカムフォロア１６が、支持円盤４ｄの上方に固定設置されている円筒体１７の外周面に形成されたカム溝１７ａに嵌り込んだ状態で、支持円盤４ｄの回転に伴い、ラベル被嵌ヘッド１０が円筒体１７の外周面に沿って移動することによって、キャリアプレート１３が昇降するようになっている。

前記容器送出ユニット５は、図１〜図３に示すように、スターホイール２１及びベルトコンベア２２からなる容器送出手段５ａと、ラベルＬが被嵌された容器Ｃをラベル被嵌ユニット４と容器送出手段５ａとの間で受け渡す容器受渡手段５ｂとから構成されており、容器受渡手段５ｂは、図２及び図３に示すように、容器送出位置γと容器受渡位置δとを通過する円軌道上を移動する多数の容器把持機構２３を備えており、この容器把持機構２３によって容器Ｃの上端部（フランジ部の下側）を把持した状態で、ラベル被嵌ユニット４における容器送出位置γから容器受渡位置δに容器Ｃが送出され、容器受渡位置δにおいて、スターホイール２１に引き渡されるようになっている。

前記ラベル加熱ユニット６は、図１〜図３に示すように、ラベル被嵌ユニット４における容器Ｃの搬送経路に設置された第１加熱手段６ａと、容器受渡手段５ｂにおける容器Ｃの送出経路に設置された第２加熱手段６ｂと、容器送出手段５ａのベルトコンベア２２部分に設置された第３加熱手段６ｃとから構成されており、それぞれの加熱手段が、容器Ｃの胴部に被嵌されたラベルＬにおける所定の高さ位置を、段階的に加熱するようになっている。

前記第１加熱手段６ａは、ラベル被嵌ユニット４における容器Ｃの搬送経路の真上に配設され、ラベル被嵌ユニット４によって容器Ｃの胴部に被嵌されたラベルＬの上端部に容器Ｃの搬送経路の両側から８０〜２００℃の熱風を吹き付ける熱風ヒータであり、ラベルＬの上端部を局部的に加熱収縮させると共に、ラベルＬの上端部内面に塗布されている感熱接着剤を活性化させて、熱収縮したラベルＬの上端部を容器Ｃの胴部外周面に貼着するようになっている。

前記第２加熱手段６ｂは、容器受渡手段５ｂにおける容器Ｃの送出経路の真下に配設された貯湯漕に９０〜９５℃程度の湯を貯留した熱湯ヒータであり、容器受渡手段５ｂの容器把持機構２３が、既に熱収縮しているラベルＬの上端部を把持することによって容器Ｃを受け取って、容器Ｃの底部を貯湯漕の湯に浸漬した状態で、容器受渡位置δの直前位置まで搬送することにより、容器Ｃの底部との径差が大きいラベルＬの下端部を集中的に加熱収縮させるようになっている。

前記第３加熱手段６ｃは、容器送出手段５ａのベルトコンベア２２を囲うように配設され、上端部及び下端部が既に熱収縮しているラベルＬの中間部に８０〜９０℃の加熱蒸気を吹き付けるスチームヒータであり、未だ熱収縮していないラベルＬの中間部を集中的に加熱収縮させることによって、ラベルＬ全体を容器Ｃの胴部外周面に完全に密着させるようになっている。

以上のように構成されたラベル装着装置１の動作について、図５を参照しながら、以下に説明する。まず、同図（ａ）に示すように、ラベル供給位置αにおいて、ラベル供給ユニット２が、所定状態に開口した筒状のラベルＬを下方側に送出することにより、ラベル被嵌ヘッド１０の台座マンドレル１１に上方からラベルＬを被嵌する。

次に、同図（ｂ）に示すように、容器供給位置βにおいて、容器供給ユニット３によって供給される容器Ｃが、ラベル被嵌ヘッド１０の台座マンドレル１１の上端面に載置され、台座マンドレル１１の上端面に吸引保持される。

続いて、同図（ｃ）に示すように、ラベル持上部１２のキャリアプレート１３が上昇することで、台座マンドレル１１に被嵌されているラベルＬを持ち上げ、台座マンドレル１１の上端面に載置されている容器Ｃの胴部に、その下方側からラベルＬを被嵌する。なお、この動作は、台座マンドレル１１の上端面に容器Ｃが吸引保持された後、台座マンドレル１１が第１加熱手段６ａに到達するまでの間に行われる。

このようにして、台座マンドレル１１の上端面に載置されている容器Ｃの胴部にラベルＬが被嵌されると、同図（ｄ）に示すように、第１加熱手段６ａによって、ラベルＬの上端部に熱風が吹き付けられ、ラベルＬの上端部を局部的に加熱収縮させると共に、ラベルＬの上端部内面に塗布されている感熱接着剤を活性化させて、熱収縮したラベルＬの上端部を容器Ｃの胴部外周面に貼着する。なお、第１加熱手段６ａがラベルＬの上端部を加熱している間は、キャリアプレート１３が降下することはなく、容器Ｃの胴部に被嵌したラベルＬを支えている。

このようにして、ラベルＬの上端部が加熱収縮され、容器Ｃの胴部に貼着されると、キャリアプレート１３が降下し、同図（ｅ）に示すように、容器送出位置γにおいて、容器受渡手段５ｂの容器把持機構２３が、既に熱収縮しているラベルＬの上端部を把持することによって容器Ｃを受け取り、容器受渡位置δまで搬送するが、同図（ｆ）に示すように、その搬送途中で、容器Ｃの底部を第２加熱手段６ｂにおける貯湯漕の湯に浸漬することによって、容器Ｃの底部との径差が大きいラベルＬの下端部を集中的に熱収縮させる。

その後、同図（ｇ）に示すように、容器受渡位置δにおいて、容器Ｃが容器送出手段５ａのスターホイール２１に引き渡された後、ベルトコンベア２２によって外部に送出されるが、同図（ｈ）に示すように、ベルトコンベア２２による送出途中において、第３加熱手段６ｃが、ラベルＬの中間部に加熱蒸気を吹き付けることで、未だ熱収縮していないラベルＬの中間部を中心に加熱収縮させ、ラベルＬ全体を容器Ｃの胴部外周面に完全に密着させる。

以上のように、このラベル装着装置１では、内容物が収容された容器Ｃを、その底部側を下にした状態で、その底部側から胴部に筒状のラベルＬを被嵌するようにしたので、ラベルＬの径をフランジ部の外径よりも一回り大きくする必要がなく、容器Ｃの胴部の最大径よりも一回り大きくすればよいので、ラベルＬを加熱収縮させる際の熱収縮率を必要最低限に抑えることができ、ラベルＬに印刷されたデザイン等にゆがみが発生したり、ラベルＬ自体に皺が発生したりすることなく、ラベルＬを容器Ｃの胴部に綺麗に装着することができる。

特に、このラベル装着装置１では、筒状のラベルＬを被嵌することによって所定状態に開口する台座マンドレル１１の上端面に容器Ｃを載置し、ラベル持上部１２のキャリアプレート１３によって、予め、台座マンドレル１１に被嵌されたラベルＬを持ち上げることで、容器Ｃの胴部に、その下方側からラベルＬを被嵌するようにしたので、機構が複雑にならず、容器Ｃの胴部に筒状のラベルＬを効率よく被嵌することができる。

また、このラベル装着装置１では、容器Ｃのテーパ状の胴部に対して径差の小さいラベルＬの上端部については熱風を吹き付けることによって、径差の大きいラベルＬの下端部については熱湯に浸漬することによって、中程度の径差を有するラベルＬの中間部については加熱蒸気を吹き付けることによって、段階的に加熱収縮させるようにしているので、単一の加熱方式を採用する場合に比べて、テーパ状の胴部に筒状のラベルＬを効率よく、綺麗に装着することができる。

なお、上述した実施形態では、胴部がテーパ状に形成されたカップ状容器Ｃに筒状のシュリンクラベルＬを装着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、胴部がストレート状に形成されたカップ状容器についても、本発明のラベル装着方法及びラベル装着装置を適用することができることはいうまでもない。

また、上述した実施形態では、容器Ｃとの径差が最も大きいラベルＬの下端部については、熱湯に浸漬することによって熱収縮させているが、これに限定されるものではなく、容器の底部との径差がそれほど大きくなければ、スチームヒータまたは熱風ヒータを用いて加熱収縮させることも可能である。また、シュリンクラベルの下端部がカップ状容器の底面側に入り込まない場合は、第２加熱手段６ｂを省略して、第３加熱手段６ｃによって、ラベルＬの中間部及び下端部の双方を加熱収縮させればよい。

この発明にかかるラベル装着装置の一実施形態を示す概略平面図である。同上のラベル装着装置を示す部分拡大平面図である。同上のラベル装着装置を示す部分側面図である。同上のラベル装着装置におけるラベル被嵌ユニットに搭載されているラベル被嵌ヘッドを示す部分断面図である。（ａ）〜（ｈ）は同上のラベル装着装置によるラベルの装着動作を説明するための動作説明図である。（ａ）は一般的なカップ状容器を示す平面図、（ｂ）は同上のカップ状容器を示す側面図である。（ａ）は従来のラベル装着方法を説明するための説明図、（ｂ）はカップ状容器を上下逆にすることができない場合の問題点を説明するための説明図である。

符号の説明

１ラベル装着装置
２ラベル供給ユニット
３容器供給ユニット
４ラベル被嵌ユニット
５容器送出ユニット
５ａ容器送出手段
５ｂ容器受渡手段
６ラベル加熱ユニット
６ａ第１加熱手段
６ｂ第２加熱手段
６ｃ第３加熱手段
１０ラベル被嵌ヘッド
１１台座マンドレル
１１ａ吸引路
１２ラベル持上部
１３キャリアプレー
１４ガイド軸
１５スライダ
１６カムフォロア
１７円筒体
１７ａカム溝
Ｃカップ状容器
Ｌシュリンクラベル

Claims

内容物を収容した状態で上端開口部が閉塞され、底部側が先細である胴部の上端にフランジ部が連設されたカップ状容器の胴部に筒状のシュリンクラベルを被嵌するラベル被嵌手段と、
カップ状容器の胴部に被嵌されたシュリンクラベルを加熱収縮させるラベル加熱手段と
を備え、
前記ラベル被嵌手段は、筒状のシュリンクラベルが被嵌されると共に、上端面にカップ状容器が載置される台座マンドレルと、前記台座マンドレルに被嵌されたシュリンクラベルを持ち上げて、前記台座マンドレルの上端面に載置されているカップ状容器の胴部に、その下方側からシュリンクラベルを被嵌するラベル持上部とを有しており、
前記ラベル加熱手段は、
カップ状容器の胴部に被嵌されたシュリンクラベルの上端部を局部的に加熱収縮させる第１加熱手段と、
前記第１加熱手段が加熱することによって、上端部が局部的に熱収縮したシュリンクラベルの下端部を集中的に加熱収縮させる第２加熱手段と、
前記第１加熱手段及び前記第２加熱手段が加熱することによって、上端部及び下端部が熱収縮したシュリンクラベルの中間部を加熱収縮させる第３加熱手段と
を有し、
前記第１加熱手段は、シュリンクラベルの上端部に熱風を吹き付ける熱風ヒータであり、この熱風ヒータによって局部的に加熱収縮させたシュリンクラベルの上端部が、カップ状容器における胴部の上端部に接着固定されるようになっており、
前記第２加熱手段は、シュリンクラベルが胴部に被嵌されたカップ状容器の底部を湯に浸漬することによって、シュリンクラベルの下端部を集中的に加熱収縮させる熱湯ヒータであり、
前記第３加熱手段は、シュリンクラベルの中間部に加熱蒸気を吹き付けるスチームヒータであり、
前記第１加熱手段、前記第２加熱手段及び前記第３加熱手段によって、カップ状容器の胴部に被嵌されたシュリンクラベルを段階的に加熱収縮させるようにしたことを特徴とするラベル装着装置。