(57)【要約】【課題】切断刃の寿命を延すことができる筒状フィルムの切断機構を提供する。【解決手段】マンドレル１０を取り囲むように、回転可能に支持された第１回転体３２と、第１回転体３２に取り付けられた第１ギヤ３２ａと、第１回転体３２に回転可能に支持された第２回転体３３と、第２回転体３３に回動可能に支持された切断刃３４と、切断刃３４を回動可能に支持する回動軸３４ａに取り付けられた、第１ギヤ３２ａに歯合する第２ギヤ３５と、第２回転体３３を定速回転させる駆動モータ３６と、第１回転体３２と第２回転体３３とを相互に連結するコイルばね３７と、第１回転体３２の回転にブレーキをかけるブレーキモータ３８と、第１回転体３２に形成された長孔３２ｂに嵌り込んだ状態で、第２回転体３３に取り付けられたストッパ３９とを備え、マンドレル１０の中心に対して、切断刃３４の回転中心が偏心するように配置されている。【選択図】        図２
2004210307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口した状態の筒状フィルムの外側を回転移動する切断刃を前記筒状フィルムに進入させることによって、前記筒状フィルムを切断するようにした筒状フィルムの切断機構において、
前記切断刃が前記筒状フィルムに進入した後の切断過程で、前記筒状フィルムに対する前記切断刃の切断部位を変化させるようにしたことを特徴とする筒状フィルムの切断機構。
【請求項２】
開口した状態の筒状フィルムの外側を回転移動可能に支持された切断刃と、
前記切断刃を回転移動させる回転駆動手段と、
前記切断刃を、前記筒状フィルムに進入する進入位置と前記筒状フィルムから離反した退避位置との間で進退させる進退駆動手段と
を備え、
前記切断刃を、回転移動させながら進入位置に進入させることによって、前記筒状フィルムを切断するようにした筒状フィルムの切断機構において、
前記切断刃の回転中心が、前記筒状フィルムの中心から偏心するように、配置されていることを特徴とする筒状フィルムの切断機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、筒状のシュリンクラベルやストレッチラベルをボトル容器等に装着するラベリング装置等に搭載される、長尺の筒状フィルムを切断する切断機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のラベリング装置としては、例えば、図６に示すようなものがある。このラベリング装置６０は、シュリンクフィルムによって形成された筒状のラベルＬを容器Ｂの胴部に嵌挿するためのものであり、同図に示すように、筒状のラベルＬが連続的に繋がった、シート状に折り畳まれた状態の長尺帯状の筒状フィルムＬＦを、円柱状のマンドレル６１に嵌挿することで所定状態に開口しながら、送給ローラ６２によって切断位置まで引き下ろし、切断位置に設置された切断機構６３によって所定長に順次切断することで個別のラベルＬを形成した後、この開口された個別のラベルＬを送出ローラ６４によって所定のラベル嵌挿位置に順次送出することで、ラベル嵌挿位置に順次搬送されてくる容器Ｂの胴部にラベルＬを嵌挿するようになっている。
【０００３】
前記切断機構６３は、マンドレル６１によって開口された筒状フィルムＬＦの外側において、その筒状フィルムＬＦの外周面に沿って切断刃６３ａを回転移動させながら、切断刃６３ａを筒状フィルムＬＦに進入させることによって、筒状フィルムＬＦを切断するようになっており、この切断機構６３は、開口した状態の筒状フィルムＬＦの中心と切断刃６３ａの回転中心とが相互に一致するように、配置されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１５４５０６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような切断機構６３では、ある程度の長さを有している切断刃６３ａが使用されるが、図７に示すように、開口された筒状フィルムＬＦの中心と切断刃６３ａの回転中心とが相互に一致するようになっているので、筒状フィルムＬＦを切断する際は、常に、切断刃６３ａにおける先端から所定の長さ部分だけが筒状フィルムＬＦに進入し、その特定部分だけが筒状フィルムＬＦの切断に供することになる。従って、こういった切断機構６３では、切断刃６３ａの寿命が短くなり、切断刃６３ａを頻繁に交換しなければならないという問題があった。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、切断刃を頻繁に交換しなくてよいように、切断刃の寿命を最大限にのばすことができる筒状フィルムの切断機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、開口した状態の筒状フィルムの外側を回転移動する切断刃を前記筒状フィルムに進入させることによって、前記筒状フィルムを切断するようにした筒状フィルムの切断機構において、前記切断刃が前記筒状フィルムに進入した後の切断過程で、前記筒状フィルムに対する前記切断刃の切断部位を変化させるようにしたことを特徴とする筒状フィルムの切断機構を提供するものである。
【０００８】
以上のように、この切断機構では、切断刃が筒状フィルムに進入した後の切断過程で、筒状フィルムに対する切断刃の切断部位を変化させるようにしたため、切断刃における切断可能領域のうち特定部分だけが筒状フィルムの切断に使用されることがなく、切断刃における切断可能領域を広範囲に使用しながら、筒状フィルムを切断することができるので、切断刃の寿命が長くなるという効果が得られる。
【０００９】
特に、請求項２にかかる発明のように、開口した状態の筒状フィルムの外側を回転移動可能に支持された切断刃と、前記切断刃を回転移動させる回転駆動手段と、前記切断刃を、前記筒状フィルムに進入する進入位置と前記筒状フィルムから離反した退避位置との間で進退させる進退駆動手段とを備え、前記切断刃を、回転移動させながら進入位置に進入させることによって、前記筒状フィルムを切断するようにした筒状フィルムの切断機構において、前記切断刃の回転中心が、前記筒状フィルムの中心から偏心するように、配置しておくと、進入位置に進入した状態の切断刃が筒状フィルムの外側を回転移動することに伴って、筒状フィルムに対する切断刃の切断部位が自然に変化することになる。
【００１０】
従って、この切断機構では、筒状フィルムに対する切断刃の切断部位を変化させるために、複雑な機構を採用する必要がなく、簡単かつ廉価に切断刃の寿命を延ばすことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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、本発明の切断機構が搭載されたラベリング装置を示している。同図に示すように、このラベリング装置１は、筒状のシュリンクラベルＬが連続的に繋がった、シート状に折り畳まれた状態の長尺の筒状フィルムＣＦから個別のシュリンクラベルＬを切り離しながら、このシュリンクラベルＬをラベル嵌挿位置αに順次送出することで、ベルトコンベアＣによって所定の搬送ピッチでラベル嵌挿位置αに順次搬送されてくる容器Ｂの胴部に嵌挿するようになっており、ロールフィーダに装着された原反ロール（図示せず）から繰り出された筒状フィルムＣＦを嵌挿することによって所定状態に開口する金属製のマンドレル１０と、このマンドレル１０に嵌挿された筒状フィルムＣＦをマンドレル１０の下端側に送給するフィルム送給手段２０と、マンドレル１０によって開口された筒状フィルムＣＦを所定長に切断する切断機構３０と、切断機構３０によって筒状フィルムＣＦから切り離されたシュリンクラベルＬをラベル嵌挿位置αに送出するラベル送出手段４０とを備えている。
【００１２】
なお、筒状フィルムＣＦ（シュリンクラベルＬ）は、ポリプロピレン系樹脂やポリスチレン系樹脂等からなる周方向に実質上一軸延伸された厚さ２０〜８０μｍの熱収縮性フィルムによって形成されており、ロール状に巻回された原反ロールとして供給されるようになっている。
【００１３】
前記マンドレル１０は、図１に示すように、上端側が円錐柱状または楔状に形成された円柱状の本体部１０ａと、この本体部１０ａから上方側に延出するように、円錐柱状または楔状に形成された本体部１０ａの上端側に嵌着されたガイド板１０ｂとから構成されており、本体部１０ａには、切断位置βの上側に左右一対の上位ローラ１１が取り付けられていると共に、本体部１０ａの下端には左右一対の下位ローラ１２が取り付けられている。
【００１４】
前記フィルム送給手段２０は、図１に示すように、マンドレル１０に嵌挿された筒状フィルムＣＦを、マンドレル１０に取り付けられた上位ローラ１１との間に挟み込んで、マンドレル１０の下端側に送給する左右一対の送給ローラ２１を備えており、この送給ローラ２１は、マンドレル１０の上位ローラ１１の斜め下側に接触することにより、上位ローラ１１を介してマンドレル１０を支持するようになっている。
【００１５】
前記切断機構３０は、図１〜図３に示すように、フレーム３０ａに固定されたベース部材３１と、マンドレル１０（筒状フィルムＣＦ）を取り囲むように、ベース部材３１にベアリングを介して定位置回転可能に支持された筒状の第１回転体３２と、この第１回転体３２に取り付けられた第１ギヤ３２ａと、第１回転体３２の回転中心を中心として定位置回転するように、ベアリングを介して、第１回転体３２に支持された第２回転体３３と、この第２回転体３３に、回動軸３４ａを介して、回動可能に支持された複数の切断刃３４と、それぞれの切断刃３４を回動可能に支持している各回動軸３４ａに取り付けられた、第１回転体３２の第１ギヤ３２ａにそれぞれ歯合する複数の第２ギヤ３５と、第２回転体３３を定速回転させる駆動モータ３６と、第２回転体３３の回転に伴って、第１回転体３２が同方向に回転するように、第１回転体３２と第２回転体３３とを相互に連結する複数のコイルばね３７と、通電することによって、第２回転体３３の回転方向と逆方向のトルクを発生させ、第１回転体３２の回転にブレーキをかけるブレーキモータ３８と、第１回転体３２に形成された長孔３２ｂに嵌り込んだ状態で、第２回転体３３に取り付けられたストッパ３９とを備えており、この切断機構３０は、図２に示すように、マンドレル１０（筒状フィルムＣＦ）の中心に対して、切断刃３４の回転中心、即ち、第１回転体３２及び第２回転体３３の回転中心が１〜４ｍｍ程度偏心するように、マンドレル１０における上位ローラ１１と下位ローラ１２との間に配置されている。
【００１６】
前記第１回転体３２と第２回転体３３とが相対回転すると、第１回転体３２の第１ギヤ３２ａに歯合している第２ギヤ３５が回転し、これに伴って、切断刃３４が回動することになるが、図３（ａ）に示すように、コイルばね３７の付勢力によって、第２回転体３３に取り付けられたストッパ３９が第１回転体３２に形成された長孔３２ｂの一端側に当接した状態に保持されるので、第１回転体３２と第２回転体３３との相対回転が規制され、切断刃３４が、筒状の第１回転体３２の内側に張り出さない、退避位置に保持されるようになっている。
【００１７】
従って、ブレーキモータ３８に通電することなく、単に、駆動モータ３６を作動させると、第１回転体３２と第２回転体３３とが一体的に回転し、切断刃３４が、筒状の第１回転体３２の内側に張り出すことなく、退避位置に保持された状態で、マンドレル１０（筒状フィルムＣＦ）の外側を回転移動することになるが、その途中で、ブレーキモータ３８に通電すると、第１回転体３２にブレーキがかかり、図３（ｂ）に示すように、ストッパ３９が長孔３２ｂの他端側に当接するまで、第１回転体３２が、第２回転体３３に対して、その回転方向と逆方向に相対回転し、切断刃３４が、筒状の第１回転体３２の内側に張り出した状態、即ち、マンドレル１０に形成された円周溝１３に進入した状態で回転移動することになり、これによって、マンドレル１０に嵌挿された筒状フィルムＣＦが切断されることになる。
【００１８】
また、この切断機構３０は、マンドレル１０（筒状フィルムＣＦ）の中心に対して、切断刃３４の回転中心が偏心するように、配置されているので、図４に示すように、切断刃３４が回転移動すると、その回転位置に応じて、マンドレル１０に形成された円周溝１３（筒状フィルムＣＦ）に対する切断刃３４の切断部位が自然に変化するようになっている。
【００１９】
前記ラベル送出手段４０は、図１に示すように、切断機構３０によって筒状フィルムＣＦから切り離されたシュリンクラベルＬを、マンドレル１０の下端部に取り付けられた下位ローラ１２との間に挟み込んで、マンドレル１０から順次送出する左右一対の送出ローラ４１を備えており、この送出ローラ４１によって、筒状フィルムＣＦから切り離されたシュリンクラベルＬを容器Ｂの口部に順次嵌挿するようになっている。
【００２０】
以上のように、このラベリング装置１では、マンドレル１０に嵌挿された筒状フィルムＣＦを切断する際、切断刃３４が筒状フィルムＣＦに進入した後の切断過程で、筒状フィルムＣＦに対する切断刃３４の切断部位を変化させるようにしたので、マンドレルに嵌挿された筒状フィルムを切断する際、切断刃が筒状フィルムに進入した後の切断過程で、筒状フィルムに対する切断刃の切断部位が常に一定である従来の切断機構のように、切断刃における切断可能領域のうち特定部分だけが筒状フィルムの切断に使用されることがなく、切断刃３４における切断可能領域を広範囲に使用しながら、筒状フィルムＣＦを切断することができるので、切断刃３４の寿命が長くなるという効果が得られる。
【００２１】
また、このラベリング装置１では、切断刃３４の回転中心が、マンドレル１０（筒状フィルムＣＦ）の中心から偏心するように、切断機構３０を配置することによって、筒状フィルムＣＦを切断する際、筒状フィルムＣＦに対する切断刃３４の切断部位が自然に変化するようになっているので、筒状フィルムＣＦに対する切断刃３４の切断部位を変化させるために、複雑な機構を採用する必要がなく、簡単かつ廉価に切断刃３４の寿命を延ばすことが可能となる。
【００２２】
特に、このラベリング装置１では、ブレーキモータ３８によって、第１回転体３２にブレーキをかけることで、第２回転体３３に対して第１回転体３２を相対回転させ、これによって、４つの切断刃３４を同時に回動させるようにしているので、それぞれの切断刃３４を直接回動させたり進退させたりする個別のアクチュエータ等を回転体側に設ける必要がなく、装置の簡素化と小型化を図ることができると共に、こういったアクチュエータによって切断刃３４を直接駆動させる場合に比べて、筒状フィルムＣＦに対する進入動作や退避動作を高速で行わせることができるという効果も得られる。
【００２３】
なお、上述した実施形態では、切断刃３４の回転中心が、筒状フィルムＣＦの中心から偏心するように、切断機構３０を配置することによって、筒状フィルムＣＦに対する切断刃３４の切断部位を変化させるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、第１回転体３２と第２回転体３３とをそれぞれ個別のモータによって回転させると共に、第１回転体３２の回転速度を適宜変化させると、切断刃３４の回転中心を、筒状フィルムＣＦの中心から偏心させなくても、筒状フィルムＣＦに対する切断刃３４の切断部位を変化させることができる。
【００２４】
例えば、図５に示すように、第２回転体３３と同一速度で回転している第１回転体３２を、筒状フィルムＣＦの切断開始時点から、第２回転体３３の回転速度を下回る所定の回転速度まで低下させることによって、切断刃３４を筒状フィルムＣＦに進入させた後、第１回転体３２の回転速度を所定時間維持することによって、筒状フィルムＣＦへの切断刃３４の進入量を徐々に大きくしていく。そして、第１回転体３２の回転速度を、第２回転体３３の回転速度を上回る所定の回転速度まで上昇させた後、第１回転体３２の回転速度を所定時間維持することによって、筒状フィルムＣＦへの切断刃３４の進入量を徐々に小さくしていき、切断終了の直前から第１回転体３２の回転速度を再び低下させ始めて、切断終了時点で第２回転体３３の回転速度に一致させることによって、切断刃３４を筒状フィルムＣＦから退避させればよい。
【００２５】
ただし、切断刃３４の回転中心がマンドレル１０（筒状フィルムＣＦ）の中心から偏心するように切断機構３０を配置して、筒状フィルムＣＦに対する切断刃３４の切断部位を変化させる構成は、第１回転体３２の回転速度を個別のモータによって変化させて、筒状フィルムＣＦに対する切断刃３４の切断部位を変化させる構成に比べて、切断刃３４の回動角度を最小限に抑えながら、切断刃３４の切断部位を変化させることができる点で有利である。
【００２６】
また、上述した実施形態では、第２回転体３３に４枚の切断刃３４を取り付け、第２回転体３３を１／４回転させることによって、マンドレル１０に嵌挿された筒状フィルムＣＦを切断するようにしているが、これに限定されるものではなく、第２回転体３３に取り付ける切断刃３４の枚数は、１〜３枚や５枚以上であってもよい。ただし、第２回転体３３に取り付けた切断刃３４の枚数に応じて、筒状フィルムＣＦの切断に要する第２回転体３３の回転角度を設定しなければならないことはいうまでもない。
【００２７】
また、上述した実施形態では、切断刃３４を退避位置と進入位置との間で進退させるために、切断刃３４を回動させるようになっているが、これに限定されるものではなく、切断刃３４を第２回転体３３の径方向に直線的に進退させることも可能である。
【００２８】
また、上述した実施形態では、長尺の筒状フィルムＣＦからシュリンクラベルＬを切り離して、容器Ｂの胴部に嵌挿するラベリング装置１に搭載された切断機構３０について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明の切断機構は、例えば、容器の口部に筒状のキャップシールを嵌挿するキャップシール嵌挿装置のように、長尺の筒状フィルムを開口しながら所定長に切断する種々の装置に適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる切断機構の一実施形態が搭載されたラベリング装置を示す概略構成図である。
【図２】同上の切断機構を示す断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は同上の切断機構における第１回転体及び第２回転体部分を示す一部切欠平面図である。
【図４】同上の切断機構によって筒状フィルムを切断する際の筒状フィルムに対する切断刃の進入状態を説明するための説明図である。
【図５】他の実施形態である切断機構の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】従来の切断機構が搭載されたラベリング装置を示す概略構成図である。
【図７】同上の切断機構によって筒状フィルムを切断する際の筒状フィルムに対する切断刃の進入状態を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１  ラベリング装置
１０  マンドレル
１１  上位ローラ
１２  下位ローラ
１３  円周溝
２０  フィルム送給手段
２１  送給ローラ
３０  切断機構
３１  ベース部材
３２  第１回転体
３２ａ  第１ギヤ
３２ｂ  長孔
３３  第２回転体
３４  切断刃
３４ａ  回動軸
３５  第２ギヤ
３６  駆動モータ
３７  コイルばね
３８  ブレーキモータ
３９  ストッパ
４０  ラベル送出手段
４１  送出ローラ
ＣＦ  筒状フィルム
Ｌ  シュリンクラベル
Ｂ  容器
【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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