(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に搬送される容器の外周に筒状フィルムを被嵌するフィルム被嵌装置であって、
直線状に搬送される容器と並進移動し、略円筒状に開口させた筒状フィルムを容器に被嵌する複数のマンドレルヘッドと、
マンドレルヘッドを直線移動区間および円弧状の曲線移動区間を含むループ状の循環経路に沿って移動させる無端状の移動部材を含む移動装置と、を備え、
移動装置は、マンドレルヘッドが取り付けられている移動部材を駆動することにより、
曲線移動区間では各マンドレルヘッド間に扇状の隙間を形成した状態になり、直線移動区間では各マンドレルヘッドを所定ピッチで整列した状態になるように構成され、
マンドレルヘッドが曲線移動区間を移動する第１移動状態から直線移動区間を移動する第２移動状態へ移行する所で、マンドレルヘッドが前記循環経路の法線に対して移動方向上流側に傾く状態になるように構成され、
円弧状のカム溝部分とこれに角度調整溝部を介して連続する直線状のカム溝部分とを含むカム溝を有する曲線カムプレートが前記曲線移動区間に対応する位置に設けられ、
前記マンドレルヘッドは、移動部材に取り付けられて循環移動するとともに、移動部材への取付位置から移動方向上流側へずれた位置でカム溝に係合するカムフォロワを有しており、
カムフォロワが円弧状のカム溝から直線状のカム溝に進入する所で角度調整溝部の側壁により押されることによってマンドレルヘッドが移動方向上流側に傾く状態になるように構成され、
前記角度調整溝部は、前記曲線移動区間の曲率半径よりも小さい曲率半径である、ことを特徴とする、フィルム被嵌装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルム被嵌装置において、
前記移動部材は可撓性を有しており、前記移動部材が撓むことによって前記マンドレルヘッドが移動方向上流側に傾く状態になるように構成されていることを特徴とする、フィルム被嵌装置。
【請求項３】
請求項１に記載のフィルム被嵌装置において、
前記マンドレルヘッドは、前記移動部材に取り付けられるブラケットと、該ブラケットに対して揺動可能に設けられるベース板とを含み、前記ブラケットに対して前記ベース板が回動することによって前記マンドレルヘッドが移動方向上流側に傾く状態になるように構成されていることを特徴とする、フィルム被嵌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の外周に筒状フィルムを被嵌するフィルム被嵌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１（特許第４６９８８０３号公報）には、フィルム被嵌位置に順次搬送されてくる容器のキャップ部の周囲に筒状のフィルムを被嵌するフィルム被嵌装置が開示されている。このフィルム被嵌装置では、複数のマンドレルが、無端状のチェーンに取り付けられて、筒状に開口したフィルムを受け取るフィルム供給位置と、容器にフィルムを被嵌するフィルム被嵌位置とを通過するように循環移動する。フィルム供給位置では、シート状に折り畳まれた長尺筒状のフィルム基材を所定長さに切断して形成される筒状のフィルムが略円筒状に開口されてマンドレルに受け渡される。このとき、個々の筒状フィルムは、フィルム供給装置から略円筒状に開口した状態で送出しローラによって送出されて、マンドレルの先端からその外周面上に被嵌される。
【０００３】
上記フィルム供給位置においてフィルムが外周面上に被嵌されたマンドレルは、フィルム被嵌位置へと移動する。そこで、マンドレルの外周面に突出しかつマンドレルの軸方向に沿って移動可能に設けられた押出しバーがフィルムの端部を押すように移動する。これにより、フィルムは開口した状態でマンドレルから押し出されて、容器のキャップ部周囲に被嵌される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６９８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載されるフィルム被嵌装置では、無端状のチェーンが２つのスプロケットに架け渡されてトラック状（２つの半円弧の各端部を２本の直線で結んだ形状、以下同じ）に循環移動する。この場合、チェーン上に所定ピッチで取り付けられている多数のマンドレルは、チェーンが直線状に移動する区間では互いに平行に整列した状態で移動し、スプロケットの外周に沿ってチェーンが円弧状に移動する区間では、各マンドレルは互いの間に扇状の隙間が形成された状態で移動することになる。
【０００６】
このように円弧状の移動区間から直線状の移動区間に移行するとき、チェーンの接線方向に対して直交方向に延出するマンドレルの外周側端部の移動速度が所定速度から急にゼロになるため、マンドレルに慣性力が作用することによって移動方向下流側へ振れることがある。その結果、直線移動区間で平行状態に整列したときに移動方向下流側に隣接する別のマンドレルと衝突して騒音が発生したり、その衝突時の衝撃によってマンドレルによるフィルム被嵌動作が不安定になるという問題がある。この問題は、生産性向上のためマンドレルの移動速度が高速になるほど、より顕著になる。
【０００７】
本発明の目的は、ループ状の循環経路に沿って移動するマンドレルヘッドが、曲線移動区間から直線移動区間に移行する際に隣接するマンドレルヘッドへの衝突を抑制または解消できるフィルム被嵌装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るフィルム被嵌装置は、連続的に搬送される容器の外周に筒状フィルムを被嵌するフィルム被嵌装置であって、直線状に搬送される容器と並進移動し、略円筒状に開口させた筒状フィルムを容器に被嵌する複数のマンドレルヘッドと、マンドレルヘッドを直線移動区間および円弧状の曲線移動区間を含むループ状の循環経路に沿って移動させる無端状の移動部材を含む移動装置と、を備え、移動装置は、マンドレルヘッドが取り付けられている移動部材を駆動することにより、曲線移動区間では各マンドレルヘッド間に扇状の隙間を形成した状態になり、直線移動区間では各マンドレルヘッドを所定ピッチで整列した状態になるように構成され、マンドレルヘッドが曲線移動区間を移動する第１移動状態から直線移動区間を移動する第２移動状態へ移行する所で、マンドレルヘッドが前記循環経路の法線に対して移動方向上流側に傾く状態になるように構成され、円弧状のカム溝部分とこれに角度調整溝部を介して連続する直線状のカム溝部分とを含むカム溝を有する曲線カムプレートが前記曲線移動区間に対応する位置に設けられ、前記マンドレルヘッドは、移動部材に取り付けられて循環移動するとともに、移動部材への取付位置から移動方向上流側へずれた位置でカム溝に係合するカムフォロワを有しており、カムフォロワが円弧状のカム溝から直線状のカム溝に進入する所で角度調整溝部の側壁により押されることによってマンドレルヘッドが移動方向上流側に傾く状態になるように構成され、前記角度調整溝部は、前記曲線移動区間の曲率半径よりも小さい曲率半径であることを特徴とする。
【００１０】
この場合、前記移動部材は可撓性を有しており、前記移動部材が撓むことによって前記マンドレルヘッドが移動方向上流側に傾く状態になるように構成されてもよいし、あるいは、前記マンドレルヘッドは、前記移動部材に取り付けられるブラケットと、該ブラケットに対して揺動可能に設けられるベース板とを含み、前記ブラケットに対して前記ベース板が回動することによって前記マンドレルヘッドが移動方向上流側に傾く状態になるように構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るフィルム被嵌装置によれば、マンドレルヘッドが扇状の隙間を形成した状態で曲線移動区間を移動する第１移動状態から所定ピッチで整列した状態で直線移動区間を移動する第２移動状態へ移行する所で、マンドレルヘッドが循環経路の法線に対して移動方向上流側に傾く状態になるように構成している。これにより、直線移動区間で所定ピッチに整列する直前に、マンドレルヘッドの外側端部の相対移動速度が所定速度から漸減してゼロになる。したがって、曲線移動区間から直線移動区間に入ったマンドレルヘッドが移動方向下流側に隣接するマンドレルヘッドに衝突するのを抑制または解消することができる。その結果、マンドレルヘッド同士の衝突による騒音の発生、および、所定ピッチに整列した状態でマンドレルヘッドにより行われる容器への筒状フィルムの被嵌動作を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態であるマンドレルヘッドを備えるラベル被嵌システムの全体構成を示す正面図である。
【図２】図１におけるラベル被嵌システムを上方から見た平面図である。
【図３】（ａ）は４ポットパック、（ｂ）は２ポットパック、（ｃ）は６ポットパックの平面図および側面図である。
【図４】ラベル形成ユニットの正面図である。
【図５】ラベル形成ユニットの側面図である。
【図６】ラベル被嵌装置のマンドレル移動装置を上方から見た状態で示す図である。
【図７】図６中のＧ−Ｇ線断面図である。
【図８】（ａ）マンドレルヘッドの一部断面を含む正面図、（ｂ）は（ａ）中のＨ−Ｈ線断面図、（ｃ）は（ａ）中のＩ−Ｉ線断面図である。
【図９】（ａ）はラベル供給位置におけるマンドレルヘッドの状態を示す正面図であり、（ｂ）はラベル被嵌位置におけるマンドレルヘッドの状態を示す正面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｌ）はマンドレルヘッドのラベル被嵌動作を経時的に示す動作説明図である。
【図１１】（ａ）はマンドレル移動装置の従動プーリ側を示す側面図であり、（ｂ）はその上方から見たときの曲線カムプレートのカム溝とマンドレルヘッドのカムフォロワとの係合状態を示す平面図である。
【図１２】曲線カムプレートにおいて円弧状のカム溝部分と直線状のカム溝部分との境界部に設けられる角度調整カム溝部分を示す拡大図である。
【図１３】曲線カムプレートの角度調整カム溝部分をカムフォロワが移動するときにマンドレルヘッドが傾く状態を示す図である。
【図１４】マンドレルヘッドの傾きが解消される様子を段階的に示す図である。曲線カムプレートの角度調整カム溝部分に沿ってカムフォロワが移動するときのマンドレルヘッドの角度変化を段階的に示す図である。
【図１５】マンドレルヘッドを移動方向上流側に傾ける別の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【００１４】
以下では、容器のポット部外周に装着される筒状のフィルムが熱収縮性のラベルである例について説明する。ただし、筒状のフィルムは、例えば、ボトル容器の胴部に被嵌される熱収縮性の筒状ラベル、容器の口部外周に被嵌される熱収縮性の筒状フィルム、容器に添付物を結束するための熱収縮性の筒状フィルム等であってもよい。
【００１５】
また、以下では、ラベル被嵌システムでは、ヨーグルト等の内容物がそれぞれ収容された２列×２組の４つの容器を一体に含む容器パックである４ポットパックが搬送およびラベル被嵌される例について説明するが、本実施形態における容器搬送装置およびラベル被嵌装置はこれに限定されるものではない。例えば、２列×１組の２個の容器を一体に含む２ポットパック、２列×３組の６個の容器を一体に含む６ポットパック、３列×３組の９個の容器を一体に含む９ポットパック等について適用されてもよいし、あるいは、１つずつ分離した各容器が一列又は複数列で連続搬送されながらラベル被嵌される場合にも適用可能である。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態であるマンドレルヘッド４０を備えるラベル被嵌システム１０の全体構成を示す正面図である。また、図２は、図１のラベル被嵌システム１０を上方から見た平面図である。さらに、図３において、（ａ）は４ポットパック、（ｂ）は２ポットパック、（ｃ）は６ポットパックの平面図および側面図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、ラベル被嵌システム１０は、矢印Ａで示す容器搬送方向に沿って順に、第１容器搬送装置１２、第２容器搬送装置１４、第３容器搬送装置１６、および第４容器搬送装置１８を備える。また、ラベル被嵌システム１０は、第３容器搬送装置１６に沿って設置されているラベル被嵌装置（フィルム被嵌装置）２０をさらに備える。
【００１８】
第１容器搬送装置１２は、図３（ａ）に示す４ポットパックからなる容器パックＣＰ４が図示しない製造装置によって製造されてラベル被嵌システム１０に導入するために搬送する装置である。第１容器搬送装置１２は、無端状のコンベヤベルト１３が循環移動するように駆動され、各容器パックＣＰ４はコンベヤベルト１３上に載置された状態で矢印Ａ方向へ直線状に搬送される。
【００１９】
また、第４容器搬送装置１８は、ポット部外周にラベルが被嵌された容器パックＣＰ４をラベル被嵌システム１０から搬出する機能を有し、上記第１容器搬送装置１２と同様に構成されている。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、容器パックＣＰ４は、２列×２組の４個の容器Ｃを一体に含む。各容器Ｃは、それぞれ、ヨーグルト等の内容物を収容可能に凹設されたポット部Ｐと、ポット部Ｐの上方開口の周縁に側方へ突出して形成されたフランジ部Ｆと、ポット部Ｐの上方開口を封止するシート状の蓋Ｓとを有する。これら４つの容器Ｃは、略正方形状の外形輪郭を有するフランジ部Ｆの端縁部で一体に連結されている。
【００２１】
各容器Ｃのポット部Ｐは、上方開口が角部を丸くした略四角形状に形成されている。また、ポット部Ｐの側壁は、上部開口から下端の底部に向けてテーパー状をなす外形に形成されている。また、４個の容器Ｃを一体に含む容器パックＣＰ４において、容器搬送方向Ａに隣り合う２つの容器Ｃのポット部Ｐ同士のピッチは、後述する成形機の成形型によって規定される所定ピッチＰＰに形成されている。さらに、４つの容器Ｃの各フランジ部Ｆによって囲まれた容器パックＣＰ４の中央部には、略四角形の貫通孔が形成されている。さらにまた、各容器Ｃの上方開口を封止する蓋Ｓには、図示しない商品名等が記入されている。なお、フランジ部Ｆ同士の連結部には、１つずつの容器Ｃに破断分離し易くするための浅い破断容易化溝が形成されてもよい。
【００２２】
上記の容器パックＣＰ４の製造方法の一例は、次のとおりである。まず、樹脂平板が製造装置の成形機に供給される。この成形機において、ポット部成形用の凸部が整列して形成された雄型と、各ポット部の外周面に対応する形状の内面をなす凹部が整列して形成された雌型とを含む成形型によって、上記樹脂平板が挟持される。これにより、各容器Ｃのポット部Ｐに相当する凹部が形成される。このようなポット部の成形動作が、樹脂平板を間欠的に供給して成形型を閉じて開くという工程を繰り返し実行することにより、多数のポット部Ｐが所定ピッチＰＰで成形された容器中間体が形成される。
【００２３】
上記成形機から送り出された容器中間体は、次に充填機に供給される。この充填機では、容器中間体の各ポット部Ｐにヨーグルト等の内容物が上方開口から注入および充填される。その後、容器中間体の上面にシート状の蓋Ｓをフランジ部Ｆに熱シールすることによってポット部Ｐの上方開口を密封する。そして、複数の容器パックＣＰ４がフランジ部Ｆで連結された容器パック連続体が充填機から送り出される。
【００２４】
充填機から送り出された容器パック連続体は、所定個数ごとの容器Ｃを一体に含む容器パックＣＰ４に分断される。本実施形態では、上述したように２列×２組の４個の容器Ｃを一体に含むように分断されて、各容器パックＣＰ４が製造される。その後、各容器パックＣＰ４は、第１容器搬送装置１２のコンベヤベルト１３上に供給されて、第２容器搬送装置１４へと搬送される。
【００２５】
図１および図２を再び参照すると、製造装置から第１容器搬送装置１２によって搬送されてきた各容器パックＣＰ４は、容器貯留部２２において第２容器搬送装置１４の手前で一旦集積される。そして、各容器パックＣＰ４は、第２容器搬送装置１４によって、各容器パックＣＰ４間の搬送ピッチが容器パックＣＰ４に含まれるポット部Ｐ間の所定ピッチＰＰになるようピッチ出しされた状態で第３容器搬送装置１６へと搬送される。
【００２６】
具体的には、第２容器搬送装置１４は、第１容器搬送装置１２に連続する直線状の容器搬送経路２５の両側において容器搬送方向Ａに沿って移動する複数の移動爪２４を備える。複数の移動爪２４は、容器搬送経路２５の両側で略トラック状の移動軌跡を描きながら循環移動するように構成されている。直線帯状をなす容器搬送経路２５に沿って直線状に移動する移動爪２４の駆動機構は、容器搬送経路２５の両側で同じ構成とすることができる。
【００２７】
各移動爪２４は、各容器パックＣＰ４を構成する各容器Ｃのフランジ部Ｆの下面に当接して吊下げ支持する支持上面と、各容器Ｃのポット部Ｐ間に嵌まり込んで搬送方向Ａに隣り合う２つのポット部Ｐの外周にそれぞれ接触する先端外周面とを有する。ここで、移動爪２４の先端外周面は半円形に形成されるのが好ましい。このような形状に形成されることで、上記容器貯留部２２においてポット部Ｐ間の間隔が狭くなった隣り合う２つの容器パックＣＰ４間に入り込むときにポット部Ｐの間隔を広げながら円滑に進入することができ、容器パックＣＰ４の搬送ピッチを所定ピッチＰＰにピッチ出しすることができる。
【００２８】
第２容器搬送装置１４によって所定ピッチＰＰで搬送される各容器パックＣＰ４は、第３容器搬送装置１６に受け渡される。第３容器搬送装置１６は、容器搬送方向Ａに沿って直線状に移動する下面を有する無端状のコンベヤベルト３４を備える。コンベヤベルト３４は、定速で回転駆動される場合には、第２容器搬送装置１４によって所定ピッチＰＰにピッチ出しされた各容器パックＣＰ４をその状態を維持しつつ天面吸着しながら搬送する吸着搬送ベルトである。
【００２９】
コンベヤベルト３４には、図示しない多数の貫通孔が形成されている。また、ループ状をなすコンベヤベルト３４の内側には、コンベヤベルト３４の下面に隣接して吸引ボックス３６が配置されている。吸引ボックス３６の下壁部には、容器搬送方向Ａに沿って延びる長穴３８が形成されている。また、吸引ボックス３６は、例えばポンプ等の図示しない吸引源に接続されている。これにより、第３容器搬送装置１６のコンベヤベルト３４は、第２容器搬送装置１４によって搬送されてきた容器パックＣＰ４の天面（すなわち蓋Ｓで封止された容器パックＣＰ４の上面）をベルト下面に吸着し、各容器パックＣＰ４を吊り下げた状態で搬送することができる。この際、第２容器搬送装置１４によってピッチ出しされた各容器パックＣＰ４間のピッチは維持されたままで吊下げ搬送されることになる。
【００３０】
次に、ラベル被嵌システム１０におけるラベル被嵌装置２０について説明する。図１に示すように、ラベル被嵌装置２０は、容器パックＣＰ４を吊下げ搬送する第３容器搬送装置１６の下方に設置されている。また、図２に示すように、作業者ＯＰが作業可能なスペースをラベル被嵌システム１０の前方とし、第３容器搬送装置１６を挟んだ奥側を後方としたとき、ラベル被嵌装置２０はその前方部分が第２容器搬送装置１６と鉛直方向に重なる位置に設置されている。
【００３１】
ラベル被嵌装置２０は、第３容器搬送装置１６によって吊下げ搬送される各容器パックＣＰ４のポット部Ｐの外周に筒状のラベルＬを被嵌するため多数のマンドレルヘッド４０と、各マンドレルヘッド４０をトラック状の移動軌跡で循環移動させるマンドレル移動装置４２とを備える。
【００３２】
マンドレル移動装置４２は、所定間隔を開けて設けられた駆動プーリ４４および従動プーリ４６と、これらのプーリ４４，４６に掛け渡された無端状のベルト４８とを含む。駆動プーリ４４はモータ４９によって回転駆動されるように構成されている。また、上記多数のマンドレルヘッド４０は、ベルト４８の外周面に所定ピッチで取り付けられている。これにより、モータ４９によって駆動プーリ４４が回転駆動されるとベルト４８が矢印方向に回転する。その結果、ベルト４８に取り付けられた多数のマンドレルヘッド４０がトラック状またはループ状の循環経路に沿って循環移動するようになっている。すなわち、マンドレルヘッド４０は、ラベル被嵌装置２０の前方部分においては直線移動区間４７ａ（図６参照）を移動する。このマンドレルヘッド４０の直線移動区間４７ａの移動経路が第３容器搬送装置１６の真下に位置し、これにより第３容器搬送装置１６によって吊下げ搬送される容器パックＣＰ４と同期して並進移動しつつ、ラベル被嵌位置βにおいてラベルを各容器Ｃのポット部Ｐの外周に被嵌できるようになっている。
【００３３】
また、ラベル被嵌装置２０には、ラベル形成ユニット５０が設けられている。ラベル形成ユニット５０は、長尺状のラベル基材を所定長さに切断して筒状のラベルＬを形成し、そのラベルＬを開口した状態で各マンドレルヘッド４０のマンドレルの外周に被嵌させて受け渡す機能を有する。
【００３４】
本実施形態では、各マンドレルヘッド４０が従動プーリ４６の周囲を周る円弧状の曲線移動区間４７ｂ（図６参照）にあるラベル供給位置αでラベルがマンドレルヘッド４０に受け渡されるように、ラベル形成ユニット５０が設置されている。このように各マンドレルヘッド４０が円弧状に移動する領域では各マンドレルヘッド４０間に隙間が比較的大きく形成されるため、各マンドレルヘッド４０にラベルを供給する動作を互いに干渉することなく確実に行うことができるという利点がある。ただし、これに限定されるものではなく、ラベル形成ユニット５０はラベル被嵌装置２０の他の領域（例えば、ラベル被嵌装置２０の後方領域等）に設置されてもよい。また、各マンドレルヘッド４０に設けられる２本のマンドレルについて別々の位置でラベルＬが受け渡されるように２台のラベル供給ユニットを離して設置してもよい。
【００３５】
上述したようにラベル形成ユニット５０は、ラベル被嵌システム１０を上方から見たとき第３容器搬送装置１６による容器搬送経路から外れた位置でラベルの形成およびマンドレルヘッド４０へのラベルの受け渡しを行うように設置される。これにより、ラベル被嵌位置βにおいて容器パックＣＰ４の容器Ｃに収容された内容物が何らかのトラブルでこぼれ落ちた場合でも、その下にラベル形成ユニット５０を構成する切断ユニット等が存在しないため、ラベル形成ユニット５０によるラベル供給動作を止めることなく継続することができる。したがって、ラベル被嵌システム１０の稼働率が高くなり、生産性を向上させることができる。
【００３６】
また、多数のマンドレルヘッド４０を循環移動させるマンドレル移動装置４２の循環経路は、第３容器搬送装置１６における直線状の容器搬送経路におけるラベル被嵌位置βと重なる位置から容器搬送経路の後方側を周ってラベル供給位置αを経てラベル被嵌位置βに戻る経路として形成されている。このようにマンドレルヘッド４０の循環経路がラベル被嵌システム１０の後方側のみに設置されているため、ラベル被嵌位置βの前方側を作業者ＯＰの作業スペースとして使用することができ、作業性が向上するという利点がある。
【００３７】
さらに、ラベル被嵌システム１０は、容器成形、内容物充填、蓋による密封、および、１個ずつ又は所定個数ごと容器を含む容器パックに分割するという一連の工程を行う製造装置に対して付加することができ、容器パックの各容器のポット部外周に商品名等を付したラベルを装着することが可能になる。
【００３８】
さらにまた、ラベル被嵌装置２０には、清掃ステーション２００および乾燥ステーション３００を設けることもできる。これらのステーション２００，３００については後述する。
【００３９】
図４はラベル被嵌装置２０に設けられるラベル形成ユニット５０の正面図であり、図５はラベル形成ユニット５０の側面図である。図４および図５において、ラベル基材ＬＭとそこから切断形成されたラベルＬが二点鎖線で示されている。
【００４０】
ラベル形成ユニット５０は、図４および図５に示すように、筒状のラベルＬが連続的につながり且つシート状に折り畳まれた状態のラベル基材ＬＭから個別のラベルＬを切り離しながら、このラベルＬをラベル供給位置αに順次放出することで、マンドレル移動装置４２によって順次に移送されてくるマンドレルヘッド４０のマンドレルＭに受け渡すようになっている。
【００４１】
ラベル形成ユニット５０は、上から順に、マークセンサ５１、インナーガイド５２、ピッチ送りローラ対５３、切断ユニット５４、ラベル整形ガイド部材５５、一対のショットローラ５７ａ，５７ｂ、および移送ユニット５８を備える。
【００４２】
マークセンサ５１は、ラベル基材ＬＭ上に印刷等によって形成されたカットマークを検出するものである。マークセンサ５１から出力されるマーク検出信号に基づいて、後述するピッチ送りローラ対５３や切断ユニット５４等の動作が制御される。
【００４３】
インナーガイド５２は、マークセンサ５１の下方に設けられており、つながった状態で連続的に搬送される筒状のラベル基材ＬＭの内側に配置される。インナーガイド５２は、ラベル基材ＬＭの密着状態を解除するとともに、ラベル基材ＬＭが鉛直方向に沿ってピッチ送りローラ対５３に進入するのをガイドする機能を果たす。
【００４４】
ピッチ送りローラ対５３は、ラベル基材ＬＭを切断位置に向けて所定ピッチずつ間欠的に送り出す駆動ローラ５３ａ及び従動ローラ５３ｂのローラ対からなる。駆動ローラ５３ａは、例えばサーボモータやステッピングモータ等の図示しないモータによって回転駆動される。このモータは、上記マークセンサ５１によるマーク検出信号に基づいて、ラベル基材ＬＭがピッチ送りローラ対５３の各ローラ５３ａ，５３ｂ間から所定のカット長ずつ下方へ送り出されるように間欠的に駆動制御される。
【００４５】
切断ユニット５４は、ピッチ送りローラ対５３から所定長さずつ下方へ送り出されるラベル基材ＬＭを順次切断することで個別のラベルＬを形成する固定刃５４ａ及び可動刃５４ｂからなる切断装置である。可動刃５４ｂは、例えばサーボモータやステッピングモータ等の図示しないモータによって往復駆動され、上記マークセンサ５１によるマーク検出信号に基づいて、ピッチ送りローラ対５３によるラベル基材ＬＭの送出動作が一時停止している間に作動してラベル基材ＬＭからラベルＬを切り離すように制御される。なお、切断ユニット５４は、固定刃と回転式の可動刃とによって構成されてもよい。
【００４６】
ラベル整形ガイド部材５５は、ピッチ送りローラ対５３によって送出されてきたラベル基材ＬＭを被嵌することによって所定状態に開口するとともに、ラベル基材ＬＭから切断されたラベルＬを移送ユニット５８の搬送作用によって下方へ搬送する際のガイド部材として機能する。
【００４７】
ラベル整形ガイド部材５５は、上端側が先細楔状のラベル開口部５５ａと、このラベル開口部５５ａの下部に連設された断面円形状のラベル整形部５５ｂとを有している。ラベル開口部５５ａの上端部に被嵌されたラベル基材ＬＭは、個別のラベルＬに切り離された後、ラベル開口部の下方側に移送されることによって徐々に開口されてゆき、ラベル整形部５５ｂに被嵌されることで筒状に開口整形されるようになっている
【００４８】
移送ユニット５８は、ラベル整形ガイド部材５５のラベル開口部５５ａに被嵌した状態で、切断ユニット５４によってラベル基材ＬＭから切り離されたラベルＬを、ラベル開口部５５ａとの間に挟み込んでラベル整形部５５ｂに移送するフィードベルトユニット５８ａ，５８ｂから構成されている。フィードベルトユニット５８ａ，５８ｂは、それぞれ駆動プーリ５９ａと４個の従動プーリ５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ，５９ｅと、これらに掛け渡される細幅（例えば数ｍｍ程度）で無端状のフィードベルト５９ｆとから構成されている。フィードベルト５９ｆは、ラベル整形ガイド部材５５の両側で軸方向に沿って回転駆動されることにより、ラベルＬを開口した状態に整形しつつラベル整形ガイド部材５５の下端部まで移送できるようになっている。
【００４９】
一対のショットローラ５７ａ，５７ｂは、ラベル整形ガイド部材５５の下端部において径方向に対向する位置に設けられている。各ショットローラ５７ａ，５７ｂは、図示しないモータの回転軸にそれぞれ直結されている。これにより、各ショットローラ５７ａ，５７ｂが回転駆動されると、ラベル整形ガイド部材５５に被嵌されたラベルＬがラベル整形部５５ｂの外周面に沿って下方に送り出されて、マンドレルヘッド４０のマンドレルＭに被嵌されることになる。
【００５０】
次に、図６および図７を参照して、本実施形態のラベル被嵌装置２０についてより詳細に説明する。図６は、ラベル被嵌装置２０のマンドレル移動装置４２を上方から見て示す図である。図７は、図６中のＧ−Ｇ断面図である。
【００５１】
図６に示すように、ラベル被嵌装置２０における多数のマンドレルヘッド４０は、駆動プーリ４４および従動プーリ４６に架け渡されたベルト４８が回転移動することにより、トラック状の移動経路で反時計回り方向（矢印Ｊ方向）に循環移動するように構成されることは上述した通りである。
【００５２】
本実施形態におけるマンドレルヘッド４０は、上述した第１、第２および第３容器搬送装置１２，１４，１６によって搬送される容器パックＣＰ４が容器搬送方向Ａと直交する方向に容器Ｃが２列に並んで搬送されるのに対応して、２本のマンドレルＭをそれぞれ備えている。そして、このようなマンドレルヘッド４０がマンドレル移動装置４２の直線移動区間４７を移動するとき、１２本のマンドレルＭを含む６つのマンドレルヘッド４０が所定ピッチＰＰで平行に整列した状態で一群をなして移動するように構成されている。上記所定ピッチＰＰは、容器パックＣＰ４に一体に含まれる容器Ｃのポット部Ｐ間のポットピッチ、および、第２容器搬送装置１４によってピッチ出しされた各容器パックＣＰ４の隣り合う２つのポット部Ｐ間の搬送ピッチＰＰと同等である。本実施形態では、このように整列した６つのマンドレルヘッド４０が所定ピッチＰＰで整列した一群をなして直線移動区間４７ａを移動する間に、その上方で第３容器搬送装置１６によって同期して搬送される容器パックＣＰ４の各ポット部ＰにマンドレルＭから押し上げられた筒状のラベルＬが下方から被嵌される。
【００５３】
各マンドレルヘッド４０は、ループ状の循環経路の内周側において可撓性を有するベルト４８に上記所定ピッチＰＰで取り付けられている。マンドレルヘッド４０は、ベルト４８が従動プーリ４６に巻き掛けられている領域では、隣接するマンドレルヘッド４０間に扇状の隙間が形成された状態（第１移動状態）で円弧状の曲線移動区間４７ｂを移動する。これに対し、ベルト４８が直線状に移動する直線移動区間４７ａでは、所定ピッチＰＰで平行に整列した状態（第２移動状態）で一群をなして移動する。この場合、一群をなす各マンドレルヘッド４０間には一定幅の隙間が形成されている。
【００５４】
直線移動区間４７ａにおいて一群をなす６つのマンドレルヘッド４０の移動方向上流側および下流側には、他の一群をなすマンドレルヘッド４０との間に隙間４１が形成されている。この隙間４１は、一群をなす６つのマンドレルヘッド４０間の隙間よりも大きく形成されている。このような隙間４１を設けておくことで、他の形状およびサイズの容器パックのラベル被嵌に対応するためにマンドレルヘッド４０を交換する必要が生じた場合でも、マンドレル移動装置４２をそのまま使用することが可能になる。
【００５５】
図７に示すように、マンドレルヘッド４０に含まれる２本のマンドレルＭは、第３容器搬送装置１６によって吊下げ搬送される容器パックＣＰ４の並んだ２つのポット部Ｐの底部との間に隙間（例えば数ｍｍ〜１０ｍｍ程度）を介して対向しつつ非接触状態のままで並進移動しながらラベル被嵌動作が行われる。このラベル被嵌動作の間に容器パックＣＰ４およびマンドレルＭはいずれも上下動せずに水平方向へ直線状に移動する。そのため、容器搬送速度を増大させた場合にも、容器パックＣＰ４の各ポット部Ｐへのラベル被嵌動作を安定して行うことができる。また、マンドレルＭの上端がポット部Ｐの底部に非接触のままラベル被嵌動作が行われるため、容器パックＣＰ４に含まれる容器Ｃのポット部Ｐを傷つけることもない。
【００５６】
また、本実施形態におけるラベル被嵌装置２０では、１２本のマンドレルＭを含む６つのマンドレルヘッド４０が所定ピッチＰＰで整列した一群をなして直線移動区間４７ａを移動する構成を採用している。このように２ポット、４ポットおよび６ポットの最小公倍数である１２本のマンドレルＭを含む６つのマンドレルヘッド４０が１グループをなして移動する構成としたことで、本実施形態で例示する４ポットパックＣＰ４以外に、２つの容器Ｃがフランジ部Ｆを介して２列×１組で一体に連なった２ポットパックＣＰ２（図３（ｂ）参照）や、６つの容器Ｃがフランジ部Ｆを介して２列×３組で一体に連なった６ポットパックＣＰ６（図３（ｃ）参照）についても部品変更（または型替え）なしで対応可能である。
【００５７】
より詳しくは、２ポットパックＣＰ２の場合、計１２個の容器Ｃを含む６つの２ポットパックＣＰ２が第２容器搬送装置１４によって所定ピッチＰＰにピッチ出しされた後、第３容器搬送装置１６に受け渡されてラベル被嵌位置βに吊下げ搬送されてくる。４ポットパックＣＰ４の場合、計１２個の容器Ｃを含む３つの４ポットパックＣＰ４が第２容器搬送装置１４によって所定ピッチＰＰにピッチ出しされた後、第３容器搬送装置１６に受け渡されてラベル被嵌位置βに吊下げ搬送されてくる。６ポットパックＣＰ６の場合、計１２個の容器Ｃを含む２つの６ポットパックＣＰ６が第２容器搬送装置１４によって所定ピッチＰＰにピッチ出しされた後、第３容器搬送装置１６に受け渡されてラベル被嵌位置βに吊下げ搬送されてくる。このように２ポットパックＣＰ２、４ポットパックＣＰ４および６ポットパックＣＰ６のいずれの場合にも、本実施形態におけるラベル被嵌装置２０にてラベル被嵌を行うことが可能である。したがって、ラベル被嵌システム１０の汎用性が向上し、設備コストを低減することができる。
【００５８】
なお、上記において一群をなす６つのマンドレルヘッド４０の搬送方向の前後に隙間４１が形成されているが、この隙間に対応する隙間が第３容器搬送装置１６で搬送される容器パック間に形成されるように、例えば、第２容器搬送装置１４から容器パックを第３容器搬送装置１６に受け渡す際に第２容器搬送装置１４の搬送速度（すなわちモータ３０による移動爪２４の移動速度）を減速させる等の制御を行えばよい。
【００５９】
ただし、４ポットパック等の特定個数の容器Ｃを一体に含む容器パックだけを考慮すれば、上記のような隙間４１を設ける必要はなく、全てのマンドレルヘッド４０が所定ピッチに相当する等ピッチでベルト４８に取り付けられていてもよい。この場合にも、上記と同様に、２ポットパックＣＰ２、４ポットパックＣＰ４および６ポットパックＣＰ６についての兼用が可能である。
【００６０】
次に、図７を参照して、ラベル被嵌装置２０のマンドレル移動装置４２について詳細に説明する。マンドレルヘッド４０の２本のマンドレルＭは、各下端部が例えば金属製のベース板６０上に立設した状態で支持されている。ベース板６０の内周端にはブラケット６２が例えばボルト等の固定手段によって固定されている。そして、このブラケット６２が外周側取付部材６４を介してベルト４８に例えばボルトおよびナット等の固定手段によって取り付けられている。また、ベルト４８の内側には内周側取付部材６６が配置されており、上記外周側取付部材６４と内周側取付部材６６との間にベルト４８を挟持した状態でマンドレルヘッド４０が例えばボルトおよびナット等の固定手段によってベルト４８に固定されている。このようにしてマンドレルヘッド４０は、ベルト４８に対して片持ち状態で取り付けられている。
【００６１】
内周側取付部材６６には、上下方向に所定距離だけ離れた位置に２つのローラ６８が回転可能に取り付けられている。これらのローラ６８のうち上側のローラ６８は、マンドレル移動装置４２内において所定位置に固定されているレール部材７０の下面に当接されている。これにより、片持ち状態でベルト４８とともに循環移動するマンドレルヘッド４０の重量がローラ６８およびレール部材７０によって支持される構造としている。
【００６２】
上述したようにベルト４８は駆動プーリ４４および従動プーリ４６に架け渡されており、モータ４９（図２参照）によって駆動プーリ４４を回転駆動させることによって循環移動する。各プーリ４４，４６は、マンドレル移動装置４２の架台４３に立設された軸４５によってそれぞれ回転可能に支持されている。なお、図７では従動プーリ４６およびこれを支持する軸４５のみが示されている。
【００６３】
マンドレル移動装置４２は、断面がコ字状をなす上部カバー８０が設置されている。上部カバー８０は、架台４３に立設された軸４５の上端に固定されるフレーム７２に例えばねじ等の固定手段によって固定されている。上部カバー８０の前方壁部８０ａおよび後方壁部８０ｂは上方からマンドレルヘッド４０のブラケット６２の外周側にそれぞれ垂下して、各下端部がベース板６０の上面に近接する位置までそれぞれ延びている。このように上部カバー８０によって覆われることで、後述するようにマンドレルヘッド４０を洗浄する場合にもマンドレル移動装置４２の内部に洗浄液が進入するのを抑制できる。
【００６４】
上部カバー８０の天板部には、断面または側面がＬ字状をなす固定部材７４がマンドレル移動装置４２の前後にそれぞれ取り付けられている。そして、マンドレル移動装置４２の前部の固定部材７４には、第１カムプレート７６および第２カムプレート７８が固定され、後部の固定部材７４には支持プレート７７が固定されている。支持プレート７７の上面は水平方向に延伸しており、この上面にマンドレルヘッド４０の第１カムフォロワ９４が当接している。これにより、マンドレルヘッド４０に含まれるマンドレルＭの構成部材（すなわち、ラベル送出ガイド、押上げプレート、第１および第２連結部材等）の重量を支持する構造としている。
【００６５】
なお、上記においては、マンドレルヘッド４０を循環移動させる移動部材としてベルト４８を用いる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、複数本のチェーンを複数のスプロケットで循環移動させる構成としてマンドレルヘッド４０を上記チェーンに連結してもよい。
【００６６】
マンドレルヘッド４０のベース板６０の下面には、アーム部材１１０を介してカムフォロワ１１２が回転可能に取り付けられている。このカムフォロワ１１２は、従動プーリ４６の下方に配置された曲線カムプレート１１４のカム溝に係合している。これらのアーム部材１１０、カムフォロワ１１２および曲線カムプレート１１４によって構成されるマンドレルヘッド４０の角度調整機構の詳細については後述する。
【００６７】
続いて、図８〜図１０を参照してマンドレルヘッド４０の構成および動作についてより詳細に説明する。図８（ａ）はマンドレルヘッド４０の一部断面を含む正面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）中のＨ−Ｈ断面図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。図８（および図９）では、マンドレルヘッド４０に取り付けられたアーム部材１１０およびカムフォロワ１１２の図示が省略されている。
【００６８】
図８（ａ）に示すように、マンドレルヘッド４０は、２本のマンドレルＭと、マンドレルＭの各下端部を支持するベース板６０と、ベース板６０の内周端（図８（ａ）の右側）に固定されてマンドレルＭと平行に上方へ延びるブラケット６２とを備える。マンドレルＭは、容器搬送方向Ａ（図１および図２参照）と直交する方向に並ぶ２つのポット部Ｐに等しいピッチでベース板６０上に立設されている。
【００６９】
マンドレルヘッド４０のベース板６０は、軽量でかつ防錆性を有する金属板で構成されるのが好ましい。具体例として、ベース板６０には、例えばアルミニウム板を用いることができる。ただし、これに限定されるものではなく、軽量でかつ防錆性を有する樹脂製の平板をベース板６０として用いてもよい。
【００７０】
各マンドレルＭは、下端部がベース板６０に固定されて上方に延伸するマンドレルシャフト８４と、マンドレルシャフト８４の周囲においてシャフト軸方向（本実施形態では上下方向）に移動可能に外装されたラベル送出ガイド８６と、ラベル送出ガイド８６の周囲においてシャフト軸方向に移動可能に外装された押上げプレート８８とを備える。
【００７１】
マンドレルシャフト８４は、例えば樹脂製の棒状部材で形成される。本実施形態では、マンドレルシャフト８４の上端部は略四角錐台状に形成されている。このようなテーパー状の上端部８４ａを有することで、開口状態でラベル形成ユニット５０から下方に供給されるラベルＬを受け取り易くできる。
【００７２】
また、マンドレルＭは、マンドレルシャフト８４の上端部８４ａの下側にラベル保持部８５を有する。ラベル保持部８５は、マンドレルヘッド４０がラベル供給位置αからラベル被嵌位置βまで移動する間、マンドレルＭに被嵌されたラベルＬがマンドレルＭの外周面上に保持される部分である。ラベル保持部８５は、退避位置にあるラベル押上げプレート８８よりも上方に位置している。
【００７３】
マンドレルＭのラベル保持部８５は、ラベルＬの長さ以上にわたって延びるテーパー面として形成されるのが好ましい。このようにラベル保持部８５をラベル長さ以上に設定することで、ラベルＬの全長にわたってラベル保持部８５との間の隙間を小さくすることができ、その結果、ラベルＬの保持状態を安定させるのに有利である。また、このようなテーパー面でラベル保持部８５を形成することで、ラベルＬが自然収縮や製造上の公差によって若干小径になった場合でも、保持位置が少し高くなるだけであって、ラベルＬの被嵌および送出に何ら支障を来すことはない。したがって、ラベルＬの自然収縮や製造上の公差にも十分に対応可能になる。また、ラベルＬの折径が変更になった場合でも、変更幅が小さければ同じマンドレルＭを用いることができる。
【００７４】
マンドレルシャフト８４は、上端部８４ａに下側に続く中間軸部８４ｂを有する。図８（ｂ）に示すように、マンドレルシャフト８４の中間軸部８４ｂは、略正方形状の断面を有し、その四隅に例えばＶ字状の切り込みからなるガイド溝９８がシャフト軸方向に沿って形成されている。
【００７５】
マンドレルシャフト８４の中間軸部８４ｂのガイド溝９８には、ラベル送出ガイド８６の一部をなすガイドバー８６ａが嵌まり込んでいる。ラベル送出ガイド８６ａのガイドバー８６ａは、中心角度が略直角の扇状断面を有しており、円弧状をなす外側表面がラベル保持部８５の表面の一部を形成している。また、マンドレルシャフト８４の中間軸部８４ｂにおいて外周に露出した外側表面も、ラベル保持部８５の表面の一部を構成している。
【００７６】
マンドレルシャフト８４の中間軸部８４ｂには、略正方形の各辺部の中央位置に４本の係合溝８７がシャフト軸方向に沿ってそれぞれ延伸形成されている。係合溝８７には、後述する押上げプレート８８の片部８９ａが上下移動可能に嵌まり込んでいる。
【００７７】
図８（ｃ）に示すように、マンドレルシャフト８４において中間軸部８４ｂに連続する下側軸部８４ｃは、円形断面を有する丸棒軸部として形成されている。上記ガイド溝９８と係合溝８７は、マンドレルシャフト８４の中間軸部８４ｂから上端部８４ａまで延びて形成されているが、下側軸部８４ｃには形成されていない。
【００７８】
マンドレルＭのラベル送出ガイド８６は、マンドレルシャフト８４と同様の樹脂材料からなる筒状部材で構成される。ラベル送出ガイド８６の下部８６ｂは、図８（ａ），（ｃ）に示すように、マンドレルＭのラベル保持部８５と同様に、角部を丸めた略正方形状の外形輪郭を有する。また、ラベル送出ガイド８６の下部８６ｂは、内部に円形の空洞が形成された筒状をなしている。これに対し、ラベル送出ガイド８６の上部にはマンドレルシャフト８４のガイド溝９８に対応する４本のガイドバー８６ａが形成されている。これらのガイドバー８６ａは、マンドレルシャフト８４のガイド溝９８内に上下移動可能にそれぞれ配置されている。ガイドバー８６ａの円弧状の外側表面は、マンドレルシャフト８４の中間軸部８４ｂの外周面とほぼ段差なく形成されるのが好ましい。このように形成することで、マンドレルＭについてのラベルＬの受取りおよび送出しを引っ掛かりなく円滑に行うことができる。
【００７９】
マンドレルＭの押上げプレート８８は、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、２本のマンドレルＭを挿通可能な２つの貫通孔８９が形成された例えば樹脂製の平板部材である。これらの貫通孔８９は、マンドレルシャフト８４の中間軸部８４ｂおよびラベル送出ガイド８６のガイドバー８６ａを含んで構成されるラベル保持部８５の外形輪郭より一回り大きい略正方形状に形成されている。貫通孔８９の周縁部において各辺部の中央位置には、貫通孔８９の中心部に向かって突出する４つの片部８９ａが形成されている。そして、これらの片部８９ａが上記マンドレルシャフト８４の中間軸部８４ｂに形成された係合溝８７内に係合しつつ上下移動可能に配置されている。
【００８０】
マンドレルヘッド４０に含まれる２本のマンドレルＭの各ラベル送出ガイド８６は、各下端部において、例えば樹脂製の連結板９２ａにそれぞれ固定されている。連結板９２ａの一端部は、例えばボルト等の固定手段によって第１連結部材９２ｂに固定されている。ベース板６０上には、マンドレルＭと平行に２本のガイド部材９０が立設されている。各ガイド部材９０の上端には、ストッパ９１が固定されている。ここで、ガイド部材９０は、防錆性を有する金属製の丸棒部材で構成されるのが好ましい。具体的には、例えばステンレス製の丸棒をガイド部材９０として好適に使用できる。
【００８１】
上記第１連結部材９２ｂは、例えば樹脂製のブッシュ９３を介してガイド部材９０に摺動可能に支持されている。第１連結部材９２ｂの側部には、第１カムフォロワ９４が回転可能に取り付けられている。そして、第１カムフォロワ９４がマンドレル移動装置４２の第１カムプレート７６上に当接している。第１カムフォロワ９４と第１カムプレート７６とにより、各マンドレルＭのラベル送出ガイド８６を上下移動させる第１カム機構が構成される。
【００８２】
また、マンドレルヘッド４０の押上げプレート８８は、一端部において第２連結部材９５に例えばボルト等の固定手段で固定されている。第２連結部材９５は、第１連結部材９２ｂと同様に、例えば樹脂製のブッシュ９３を介してガイド部材９０に摺動可能に支持されている。第２連結部材９５の側部には、第２カムフォロワ９６が回転可能に取り付けられている。そして、第２カムフォロワ９６がマンドレル移動装置４２の第２カムプレート７８上に当接している。第２カムフォロワ９６と第２カムプレート７８とによって、マンドレルヘッド４０の押上げプレート８８を上下移動させる第２カム機構が構成される。
【００８３】
図９（ａ）は、ラベル供給位置αにおけるマンドレルヘッド４０の状態を示す正面図であり、図９（ｂ）は、ラベル被嵌位置βにおけるマンドレルヘッド４０の状態を示す正面図である。
【００８４】
図９（ａ）に示すように、マンドレルヘッド４０がマンドレル移動装置４２によってラベル供給位置αを通過するとき、上方に配置されたラベル形成ユニット５０から筒状のラベルが開口した状態で供給される。このとき、マンドレルヘッド４０の各マンドレルＭでは、ラベル送出ガイド８６がマンドレルシャフト８４に対して下降したラベル受取位置にある。この状態では、ラベル送出ガイド８６のガイドバー８６ａがマンドレルシャフト８４のテーパー状の上端部８４ａより下に位置してガイド溝９８内に収納されている。したがって、マンドレルヘッド４０は、テーパー状の上端部８４ａを介して筒状のラベルＬを各マンドレルＭの外周に円滑かつ確実に受け取ることができる。
【００８５】
これに対し、図９（ｂ）に示すように、ラベル被嵌位置βでは、第１カム機構７６，９４の駆動によりラベル送出ガイド８６が所定高さまで上昇移動してラベル送出位置となる。このラベル送出位置では、ラベル送出ガイド８６のガイドバー８６ａの各上端部がマンドレルシャフト８４のテーパー状の上端部８４ａ周囲に突出した状態となって、容器Ｃのポット部Ｐの外周形状とほぼ同等の大きさにラベルＬを開口させた状態で送出可能になる。
【００８６】
この状態で、第２カム機構７８，９６の駆動により押上げプレート８８が、図９（ａ）に示す退避位置から図９（ｂ）に示すラベル押上げ位置へと上昇移動する。これにより、押上げプレート８８の片部８９ａがマンドレルシャフト８４の中間軸部８４ｂの係合溝８７に沿って上昇移動する。すると、マンドレルシャフト８４のラベル保持部８５に被嵌されたラベルＬは、その下端縁に押上げプレート８８の片部８９ａが当接して持ち上げられ、マンドレルＭから容器Ｃのポット部Ｐの外周に下方から被嵌される。
【００８７】
次に、図１０を参照して、本実施形態のマンドレルヘッド４０によるラべル被嵌動作について説明する。図１０（ａ）〜（ｌ）は、マンドレルヘッド４０のラベル被嵌動作を経時的に示す動作説明図である。図１０（ａ）〜（ｌ）において、マンドレルＭのラベル被嵌動作は図中の左側から右側に移行する。また、図１０中において、第１カムフォロワ９４の中心点の移動軌跡が二点鎖線１４０で示され、第２カムフォロワ９６の中心点の移動軌跡が二点鎖線７９によって示されている。なお、図１２では、容器パックＣＰ４を搬送する第３容器搬送装置１６の図示が省略されている。
【００８８】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、マンドレルヘッド４０は、マンドレル移動装置４２によって直線移動区間４７ａに沿って移動する。そして、図１０（ｄ），（ｅ）に示すように、マンドレルヘッド４０がラベル被嵌位置βに移動してくると、第１カムプレート７６によって第１カムフォロワ９４が押し上げられて、ラベル送出ガイド８６のガイドバー８６ａがマンドレルシャフト８４の上端部８４ａ周囲に突出したラベル送出位置になる。このとき、ガイドバー８６ａの上端は、マンドレルシャフト８４の上端よりも少し高いが容器Ｃのポット部Ｐに接触しない位置まで上昇するのが好ましい。これにより、マンドレルＭから送り出されたラベルＬをポット部Ｐの周囲により確実に被嵌することができる。
【００８９】
ラベル送出ガイド８６の上昇と同期して、図１０（ｄ）〜（ｇ）に示すように、第２カムプレート７８によって第２カムフォロワ９６が押し上げられる。これにより、押上げプレート８８は、マンドレルＭのラベル保持部８５より下方に位置する退避位置から上昇移動を開始する。そして、押上げプレート８８は、その上面がラベル送出ガイド８６のガイドバー８６ａの上端とほぼ同じ高さになるラベル押上げ位置まで上昇移動する。その結果、押上げプレート８８によってマンドレルＭから押し出されたラベルＬが容器Ｃのポット部Ｐの外周に下方から被嵌される。
【００９０】
ラベルＬはポット部Ｐの外周に被嵌されると、図１０（ｈ）〜（ｌ）に示すように、押上げプレート８８は下降移動して通常の退避位置まで下降し、ラベル送出ガイドは図１０（ｉ）〜（ｌ）に示すように、ラベル送出位置からラベル受取位置まで下降する。これにより、ラベル供給位置αでのラベル受取りの準備が整う。
【００９１】
ラベルＬがポット部Ｐに被嵌された容器Ｃを含む容器パックＣＰ４は、第３容器搬送装置１６によって引き続き搬送される（図１参照）。この際、ラベルＬは、例えば、それ自体が有する弾性復元力（またはコシ）によってポット部Ｐの外周面に接触することにより保持される。この状態で、容器パックＣＰ４は、第３容器搬送装置１６の吸着搬送ベルト３４による吸引が解除されることによって、第４容器搬送装置１８に乗り移る。その後、ラベルＬが被嵌された容器パックＣＰ４は、図示しない加熱装置を通過する際にラベルＬが熱収縮することで、ラベルＬの装着が完了する。そして、容器パックＣＰ４は、梱包等の後工程に搬送される。
【００９２】
次に、本実施形態におけるマンドレル移動装置４２でのマンドレルヘッド４０の角度調整機構および動作について説明する。図１１（ａ）はマンドレル移動装置４２の従動プーリ４６側を示す側面図であり、図１１（ｂ）はその上方から見たときの曲線カムプレート１１４のカム溝とマンドレルヘッド４０のカムフォロワ１１２との係合状態を示す平面図である。また、図１２は、曲線カムプレート１１４において円弧状のカム溝と直線状のカム溝との境界部に設けられる角度調整カム溝部分（角度調整溝部）１１８ｄを示す拡大図である。
【００９３】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、マンドレルヘッド４０のベース板６０の下面にはアーム部材１１０が例えばボルト等の締結手段によって固定されている。アーム部材１１０は、従動プーリ４６の下方へ延伸しており、その端部にカムフォロワ１１２が回転可能に取り付けられている。マンドレルヘッド４０のカムフォロワ１１２は、ベルト４８に取り付されるマンドレルヘッド４０の幅方向の中心線１１６に対して所定寸法ｄだけ移動方向上流側へずれた位置に配置されている。上記幅方向中心線１１６がベルト４８と交わる位置がマンドレル４０のベルト４８に対する取付位置に相当し、後述するようにマンドレルヘッド４０の揺動中心位置になる。
【００９４】
曲線カムプレート１１４は、マンドレル移動装置４２の曲線移動区間４７ｂに対応する位置に設けられる。具体的には、曲線カムプレート１１４は、従動プーリ４６の下方に配置されている。曲線カムプレート１１４には下向きに開口するカム溝１１８が形成されている。カム溝１１８の幅は、カムフォロワ１１２の直径よりも少し大きく形成されている。このカム溝１１８にマンドレルヘッド４０のカムフォロワ１１２が係合している。
【００９５】
曲線カムプレート１１４のカム溝１１８は、マンドレル移動装置４２の後方の直線移動区間４７ｃを直線状に移動してきたマンドレルヘッド４０のカムフォロワ１１２を受け入れる直線状の入口側カム溝部分１１８ａと、入口側カム溝部分１１８ａから外径側へそれるように膨らんでから一定曲率半径の円弧状に延伸する円弧状カム溝部分１１８ｂと、マンドレル移動装置４２の曲線移動区間４７ｂから前方の直線移動区間４７ａに移動したマンドレルヘッド４０のカムフォロワ１１２が出ていく直線状の出口側カム溝部分１１８ｃとを含む。そして、円弧状カム溝部分１１８ｂと出口側カム溝部分１１８ｃとは、角度調整カム溝部分１１８ｄを介して連続している。
【００９６】
図１１（ｂ）に示すように、曲線カムプレート１１４に隣接して、直線カムプレート１２０，１２２を設けるのが好ましい。直線カムプレート１２０には曲線カムプレート１１４の入口側カム溝部分１１８ａに連続する直線状のカム溝１２１が形成されている。この直線カムプレート１２０によって、マンドレルヘッド４０のカムフォロワ１１２が曲線移動区間４７ｂに差しかかる際に曲線カムプレート１１４のカム溝１１８に確実に進入するようにガイドされる。また、直線カムプレート１２２には曲線カムプレート１１４の出口側カム溝１１８ｃに連続する直線状のカム溝１２３が形成されている。この直線カムプレート１２２によってマンドレルヘッド４０のカムフォロワ１１２がガイドされることによって、マンドレルヘッド４０が直線移動区間４７ａを直線状に移動するガイド機能を果たすことができる。ただし、これらの直線ガイドプレート１２０，１２２は、省略されてもよい。
【００９７】
図１２に示すように、曲線カムプレート１１４に形成されたカム溝１１８において、角度調整カム溝部分１１８ｄは、従動プーリ４６の回転中心（すなわち軸４５の回転中心）から一定の曲率半径Ｒで円弧状をなす円弧状カム溝部分１１８ｂよりも小さい曲率半径ｒの円弧状に形成されて、直線状の出口側カム溝部分１１８ｃに滑らかに接続している。このような角度調整カム溝部分１１８ｄは、マンドレルヘッド４０が曲線移動区間４７ｂから直線移動区間４７ａに移行する直前にカムフォロワ１１２が通過する位置に配置されている。
【００９８】
図１３は、曲線カムプレート１１４の角度調整カム溝部分１１８ｄをカムフォロワ１１２が移動するときにマンドレルヘッド４０が傾く状態を示す図である。図１４は、マンドレルヘッドの傾きが解消される様子を段階的に示す図である。
【００９９】
図１２および図１３に示すように、マンドレルヘッド４０のカムフォロワ１１２がカム溝１１８の角度調整カム溝部分１１８ｄに到達すると、角度調整カム溝部分１１８ｄの外周側壁１１９に当接して内周側に押される。これにより、マンドレルヘッド４０は、曲線移動区間４７ｂの出口付近であって直線移動区間４７ａに進入する直前位置において、時計回り方向に若干回動する。その結果、マンドレルヘッド４０が、ベルト４８の移動軌跡の法線１１７に対して移動方向上流側に所定角度θ１だけ傾いた状態になる。より詳しくは、マンドレルヘッド４０はベルト４８への取付位置を揺動中心１４２として揺動することによって、マンドレルヘッド４０のベース板６０の幅方向中心線１１６が上記移動軌跡の法線１１７に対して移動方向上流側に所定角度θ１だけ傾いた状態になる。ここで、所定角度θ１は、例えば１度〜１５度程度（より好ましくは２度〜３度）に設定されるのが好ましい。所定角度θ１がこの範囲より大きいとベルト４８の撓み量が大きくなってベルト４８の劣化が進行しやすく、一方、所定角度θ１が上記範囲より小さいとマンドレルヘッド４０の速度の漸減効果を有効に発揮できなくなるからである。
【０１００】
このようなマンドレルヘッド４０の傾きは、小さい曲率半径ｒで形成された角度調整カム溝部分１１８ｄの外周側壁１１９によりカムフォロワ１１２が内周側に押圧されると、マンドレルヘッド４０がブラケット６２を介して取り付けられている可撓性のベルト４８が撓むことによって生じる。この作用は、カムフォロワ１１２がマンドレルヘッド４０のベース板６０の幅方向中心線１１６（図１１（ｂ）参照）からずれて位置することによって可能になる。
【０１０１】
マンドレルヘッド４０が所定角度θ１だけ傾いた後、マンドレルヘッド４０のカムフォロワ１１２が角度調整カム溝部分１１８ｄを通過するにつれて、図１４中に一点鎖線４０ｂ、破線４０ｃ、二点鎖線４０ｄおよび破線４０ｅで示すように、ベルト４８の撓みが少しずつ小さくなることによって、マンドレルヘッド４０の傾きが次第に解消される。そして、カムフォロワ１１２が角度調整カム溝部分１１８ｄの出口付近に到達すると、図１４中に実線４０ｆで示すように、マンドレルヘッド４０は直線移動区間４７ａの最初の位置において、移動方向下流側に隣接するマンドレルヘッド４０ｇとの間に一定幅Ｗの隙間を空けて平行に整列した状態になる。この状態で、マンドレルヘッド４０は、一群をなして直線移動区間４７ａを直線状に移動してラベル被嵌位置βへ向かう。
【０１０２】
このように本実施形態のラベル被嵌装置２０では、マンドレル移動装置４２において、各マンドレルヘッド４０が扇状の隙間を形成した状態で曲線移動区間４７ｂを移動する第１移動状態から所定ピッチで平行に整列した状態で直線移動区間４７ａを移動する第２移動状態へ移行する直前に、マンドレルヘッド４０を移動方向と直交する方向に対して移動方向上流側に傾ける構成としている。これにより、直線移動区間４７ａで平行状態に整列する直前に、マンドレルヘッド４０の外側端部の相対移動速度が所定速度から漸減してゼロになる。ここで「相対移動速度」とは、ベルト４８に隣り合って取り付けられている２つのマンドレルヘッド４０の外側端部間の相対的な移動速度を意味する。このようにマンドレルヘッド４０の相対移動速度が漸減してゼロになることで、曲線移動区間４７ｂから直線移動区間４７ａに入ったマンドレルヘッド４０が移動方向下流側に隣接するマンドレルヘッド４０ｇに衝突するのを抑制または解消することができる。その結果、マンドレルヘッド４０同士の衝突による騒音の発生、および、平行に整列した状態でマンドレルヘッド４０により行われる容器Ｃのポット部ＰへのラベルＬの被嵌動作を安定して行うことができる。
【０１０３】
図１５は、マンドレルヘッド４０を移動方向上流側に傾ける別の構成を示す図である。上記においては、可撓性を有するベルト４８の撓みを利用してマンドレルヘッド４０を傾ける構成としたが、図１５に示すように、ベルト４８に固定されるブラケット６２に対してマンドレルヘッド４０のベース板６０をピボット軸１３０で揺動可能に連結し、ベース板６０にカムフォロワ（図示せず）を設けて上記と同様の曲線カムプレートのカム溝に係合させることにより、ベース板６０をブラケット６２に対して移動方向上流側へ所定角度θ２だけ傾ける構成としてもよい。このθ２は、上記θ１と同じ角度であってもよいし、あるいは、異なる角度であってもよい。この場合、マンドレルヘッド４０が直線移動区間４７ａに差しかかったときに、図示しないばね等の弾性部材でベース板６０がブラケット６２に対して直交する方向に延伸する元の位置に復帰させ、図示しないストッパによってこの状態が維持される構成を追加してもよい。図１５に示す変形例は、マンドレルヘッド４０が取り付けられる可撓性のベルト４８に代えて、可撓性を有しない移動部材が用いられる場合に特に有効である。
【０１０４】
図２を再び参照すると、本実施形態のラベル被嵌システム１０において、ラベル被嵌装置２０に清掃ステーション２００を設置してもよい。清掃ステーション２００は、マンドレル移動装置４２によってマンドレルヘッド４０が直線移動区間４７ａを移送された後に円弧状の軌跡で移動する領域に設けるのが好ましい。この領域では、ベルト４８上に所定ピッチＰＰで取り付けられたマンドレルヘッド４０間に扇状の大きな隙間が形成された状態で移動するため、各マンドレルヘッド４０をきれいに清掃することが可能になるからである。
【０１０５】
清掃ステーション２００は、ラベル被嵌位置βを含む直線移動区間４７ａにおいて容器Ｃからこぼれ落ちてマンドレルヘッド４０に付着した内容物を清掃するための装置である。清掃ステーション２００は、例えば内容物が粉体である場合には、エアを吹き付けてマンドレルヘッド４０上に落ちた内容物を吹き飛ばして清掃する構成とすることができる。
【０１０６】
あるいは、清掃ステーション２００は、マンドレルヘッド４０に例えば水等の洗浄液を吹き付けて洗浄する構成としてもよい。この場合、マンドレルヘッド４０の循環経路において清掃ステーション２００の下流側に乾燥ステーション３００を設置するのが好ましい。乾燥ステーション３００は、例えば温風をマンドレルヘッド４０に吹き付けることにより乾燥させる構成とすることができる。
【０１０７】
上記のような清掃ステーション２００を設けることで、マンドレルヘッド４０を清潔な状態に維持してラベル被嵌動作を行うことができ、ラベル被嵌装置２０の衛生性（サニタリー性）を確保することができる。
【０１０８】
上記清掃ステーション２００、および場合によって設けられる乾燥ステーション３００は、常時稼働するものとしてもよいし、定期的に稼働するものとしてもよいし、あるいは、内容物がこぼれたときに作業者の手動操作により又は自動的に稼働するものとしてもよい。
【０１０９】
なお、本発明の構成は、上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等物の範囲内で種々の変更や改良が可能である。
【０１１０】
上記においては、曲線カムプレート１１４をマンドレル移動装置４２の従動プーリ４６側に設置した例について説明したが、これに限定されるものではなく、同様の曲線カムプレートを駆動プーリ４４側にも設置してもよい。これにより、マンドレル移動装置４２において、マンドレルヘッド４０がラベル被嵌位置βを通過した後の曲線移動区間４７ｄから後方の直線移動区間４７ｃに入る位置でもマンドレルヘッド４０同士の衝突を抑制または解消できる。
【０１１１】
また、上記においては、マンドレルヘッド４０がトラック状に循環移動される例について説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、マンドレルヘッドが円弧状の曲線移動区間から直線移動区間へと移動する移動経路を含むどのようなマンドレル移動装置に適用されてもよい。
【０１１２】
さらに、本発明は、上述した実施形態における内容物が充填された容器パックに限定されず、内容物が充填されていない状態を含め、各種形状の容器の外周に筒状フィルムを被嵌するフィルム被嵌装置に広く適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  ラベル被嵌システム、１２  第１容器搬送装置、１３  コンベヤベルト、１４  第２容器搬送装置、１６  第３容器搬送装置、１８  第４容器搬送装置、２０  ラベル被嵌装置、２０  ラベル被嵌装置（フィルム被嵌装置）、２２  容器貯留部、２４  移動爪、２５  容器搬送経路、３０，４９  モータ、３４  コンベヤベルトまたは吸着搬送ベルト、３６  吸引ボックス、３８  長穴、４０  マンドレルヘッド、４１  隙間、４２  マンドレル移動装置、４３  架台、４４  駆動プーリ、４５  軸、４６  従動プーリ、４７ａ，４７ｃ  直線移動区間、４７ｂ，４７ｄ  曲線移動区間、４８  ベルト（移動部材）、５０  ラベル形成ユニット、５１  マークセンサ、５２  インナーガイド、５３  ピッチ送りローラ対、５３ａ  駆動ローラ、５３ｂ  従動ローラ、５４  切断ユニット、５４ａ  固定刃、５４ｂ  可動刃、５５  ラベル整形ガイド部材、５５ａ  ラベル開口部、５５ｂ  ラベル整形部、５７ａ，５７ｂ  ショットローラ、５８  移送ユニット、５８ａ，５８ｂ  フィードベルトユニット、５９ａ  駆動プーリ、５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ，５９ｅ  従動プーリ、５９ｆ  フィードベルト、６０  ベース板、６２  ブラケット、６４  外周側取付部材、６６  内周側取付部材、６８  ローラ、７０  レール部材、７２  フレーム、７４  固定部材、７６  第１カムプレート、７７  支持プレート、７８  第２カムプレート、８０  上部カバー、８０ａ  前方壁部、８０ｂ  後方壁部、８４  マンドレルシャフト、８４ａ  上端部、８４ｂ  中間軸部、８４ｃ  下側軸部、８５  ラベル保持部、８６  ラベル送出ガイド、８６ａ  ガイドバー、８６ｂ  （ラベル送出ガイドの）下部、８７  係合溝、８８  押上げプレート、８９  貫通孔、８９ａ  片部、９０  ガイド部材、９１  ストッパ、９２ａ  連結板、９２ｂ  第１連結部材、９３  ブッシュ、９４  第１カムフォロワ、９５  第２連結部材、９６  第２カムフォロワ、９８  ガイド溝、１１０  アーム部材、１１２  カムフォロワ、１１４  曲線カムプレート、１１６  中心線、１１８  カム溝、１１８ａ  入口側カム溝部分、１１８ｂ  円弧状カム溝部分、１１８ｃ  出口側カム溝部分、１１８ｄ  角度調整カム溝部分（角度調整部）、１１９  外周壁面、１２０，１２２  直線カムプレート、１３０  ピボット軸、１４２  揺動中心またはマンドレル取付位置、２００  清掃ステーション、３００  乾燥ステーション、Ａ  容器搬送方向、Ｃ  容器、ＣＰ２，ＣＰ４，ＣＰ６  容器パック、Ｆ  フランジ部、Ｌ  ラベル（筒状フィルム）、ＬＭ  ラベル基材、Ｍ  マンドレル、ＯＰ  作業者、Ｐ  ポット部、ＰＰ  所定ピッチ、ポットピッチ、搬送ピッチまたは配列ピッチ、Ｓ  蓋、α  ラベル供給位置、β  ラベル被嵌位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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