JPH06219429A - 静的ワイパを使用した小型円筒物品にラベルを適用する装置および方法 - Google Patents

静的ワイパを使用した小型円筒物品にラベルを適用する装置および方法

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JPH06219429A
JPH06219429A JP5189305A JP18930593A JPH06219429A JP H06219429 A JPH06219429 A JP H06219429A JP 5189305 A JP5189305 A JP 5189305A JP 18930593 A JP18930593 A JP 18930593A JP H06219429 A JPH06219429 A JP H06219429A
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label
drum
solvent
wiper
article
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Ian Westbury
ウエストべリー イーアン
John M Galchefski
エム、ガルチェフスキー ジョン
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CMS Gilbreth Packaging Systems Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 小型円筒物品に薄いフィルムのポリマーラベ
ルを適用する装置。 【構成】 ラベルが送られる実質上滑らかな外面をもつ
ラベル搬送ドラム20を有する。常温接着剤がラベルの
前縁に近接した領域にプリントされる。溶剤が2つの静
的ワイパ組立体172a、172bによってラベルの後
縁に近接した領域に適用される。ワイパ組立体172a
は一定量の溶剤をラベルの後縁に近接した領域にワイピ
ングし、その領域を洗浄し、軟化させる。後縁が前縁に
オーバーラップするとき、第2ワイパ組立体172bが
一定量の溶剤をラベルの後縁に近接した領域に適用し、
溶剤シールボンドを形成する。ラベルの後縁が配置され
る領域において、プランジャ132がドラムに形成され
る。各プランジャ132はドラム面から外方に付勢さ
れ、ラベルの後縁を外周ドラム面を越えた位置に配置
し、ワイパチップを係合させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】この発明は円筒物品にラベルを適用する
装置および方法に関するものであり、特に熱収縮性の薄
いフィルムのポリマーラベルを乾電池などの小型円筒物
品にラップすることによって適用する装置および方法に
関するものである。
【0002】
【発明の背景】1992年6月30日付米国特許出願第
07/906573号では、乾電池、リップスティック
容器、リップバーム容器などの小型物品が高品質の薄い
フィルムのポリマーラベルでラベリングされる。ラベル
が固定された円筒状のハブを有するラベル搬送ドラムお
よびハブに回転可能に取りつけられた円筒状のドラムに
送られる。ドラムはラベルがストリップとして送られる
外面を有し、ラベルはドラムとともにラベル進行領域を
介して移動し、ここでラベルストリップが設定されたサ
イズのラベルに切断される。ラベルが回転ドラムととも
に移動すると、接着剤がラベルの前縁に近接した領域に
プリントされ、設定量の溶剤がラベルの後縁に近接した
領域に均一にワイピングされ、ラベルの表面が部分的に
溶解し、粘着性ボンドが形成される。ラベルは物品ラッ
プ位置に移動し、乾電池などの物品がラップされ、まず
前縁が物品に固着され、次いで後縁が前縁にオーバーラ
ップし後縁の溶剤によって溶剤シールボンドが生じる。
ラベルはその後物品上で熱収縮する。この装置は例えば
厚さが0.0035インチよりも小さい薄いフィルムの
ポリマーラベルを使用する乾電池などの小型物品の高品
質円筒ラベリングを提供する。前述した米国特許出願明
細書に記載されているように回転フレキシブルワイパチ
ップとラベル搬送ドラム上を移動するラベル間に速度差
が生じるとき、溶剤適用上の大きい効果が得られる。ラ
ベルの後縁に近接した間隔をおいた位置においてワイパ
チップとラベル間の速度差によってワイパがラベルから
離れる位置に少量の溶剤が適用される。ワイパがラベル
搬送ドラムの表面速度よりも低速度で移動すると、溶剤
がラベルの後縁に向かってワイピングされる。ワイパが
ラベル搬送ドラムの表面速度よりも高速度で移動する
と、溶剤が後縁から前方にワイピングされる。ラッピン
グのとき物品が溶剤上を転がり戻ると、物品の重量によ
り溶剤はそれが適用された後縁の浸透領域を横切って均
一に押され、ラベルの後縁に沿った更に均一な溶剤のワ
イピング作用が得られる。
【0003】代表的にはTHFまたはその他の同様の溶
剤などの適用溶剤は水よりも大きい粘性をもつ。ワイパ
チップが高速度で回転すると、溶剤がラベルの後縁に近
接した領域に跳ね返り、後縁にまだらの外観が生じ、ラ
ベルのオーバーラップ部間に劣等継ぎ目が形成されるこ
とがある。したがって回転ワイパ以外の手段によって溶
剤を適用することが望ましい。
【0004】これに加えて前述した米国特許出願に記載
されているように、ワイパはグラビアロールに係合す
る。グラビアロールは他の溶剤パッドまたは溶剤浸し槽
から溶剤を受ける。このシステムは三つまたはそれ以上
の伝達点をもち、これが不正確な溶剤伝達状態を生じさ
せることができる。
【0005】外周ドラム面に近接して配置された静的ワ
イパが回転によって生じる跳ね返りを除去し、伝達点の
数を減少させる。しかしながら、静的ワイパがドラム面
に近接して固定され、後縁をドラム面から外方に付勢す
るための何らかの手段が設けられない限り、静的ワイパ
は適当にラベルの後縁に係合せず溶剤を伝達しない。
【0006】米国特許第4840160号明細書に静的
ワイパおよびラベル搬送ドラムの表面の固定突起が記載
されており、これはラベルの後縁をドラムの外周から外
方に間隔をおいて配置し、後縁がワイパチップに係合す
る。しかしながら乾電池などの小型物品が使用される場
合、物品が突起上に乗り曲がり、低品質ラッピングが生
じる。物品のラッピングのとき後縁を外方に移動させる
突起も内方に移動し、物品、ラベルおよびドラム面間の
干渉が生じないようにすべきである。
【0007】ラベルはしばしば汚れ、ドラム面上の汚染
物質を含み、これが(1)不十分な溶剤適用、(2)ま
だらを生じさせる不十分な溶剤浸透および(3)低品質
継ぎ目およびラップを生じさせることは知られている。
したがって十分な溶剤がラベル上に適用される前、ラベ
ルの後縁を洗浄し、十分な溶剤の浸透および溶剤シール
接着作用が得られるようにすることが望ましい。これに
加えて洗浄ステップが浸透ステップとして作用し、ラベ
ルを軟化させ完全な溶剤適用および浸透が得られるよう
にすべきである。このような要件によって正確な溶剤の
計量も得られる。
【0008】
【発明の概要】この発明の目的は十分な溶剤がラベルの
後縁に近接した領域に適用され、ラベルに浸透しそれを
溶解し、粘着性接着面を形成する前、ラベルの後縁がま
ず洗浄され、軟化されるようにした小型円筒物品に熱収
縮性の薄いフィルムポリマーラベルを適用する装置およ
び方法を提供することにある。
【0009】この発明の他の目的は、ラベルの一部がド
ラム面から外方に付勢されし、ドラムの表面に近接して
配置された静的ワイパに係合し、その後内方に移動し、
物品ラップ位置でドラム面と同一の面に配置され、ラベ
ル、物品およびドラム面間の干渉が防止されるようにし
た小型円筒物品に熱収縮性の薄いフィルムポリマーラベ
ルを適用する装置および方法を提供することにある。
【0010】この発明の他の目的はラベルに係合する外
方にのびるワイパチップを有する静的ワイパボディを含
み、ワイパチップに達する溶剤の量が計量され、ラベル
に適用される溶剤の量が調整され、ラベルが洗浄され、
ラベルの一部が溶解し、ラベルシールボンドが形成され
るようにしたラベルなどの薄いフィルム材料に設定量の
溶剤を適用するワイパ組立体を提供することにある。
【0011】この発明によれば熱収縮性の軽量の薄いフ
ィルムのポリマーシート材料から形成されたラベルが乾
電池などの小型円筒物品に適用され、ラベルのオーバー
ラップした前縁と後縁間に高品質の継ぎ目が得られる。
ラベルがラベル搬送ドラムとともに移動しているとき、
接着剤がラベルの前縁に近接した領域に適用される。設
定量の溶剤がラベルの後縁に近接した領域に均一に適用
され、溶剤で処理された領域が部分的に溶解し、粘着性
の接着面が形成される。物品はラベル搬送ドラムと接線
方向スピン係合するよう送られる。ドラムが回転する
と、ラベルの後縁が物品ラップ位置で物品に係合し、接
着剤が前縁を物品に保持する。物品が回転するとラベル
が回転物品のまわりにラップされ後縁が前縁にオーバー
ラップし溶剤シールボンドが形成され、溶剤がラベルを
そのラップ位置で物品に固着する。物品がその後加熱さ
れラベルが物品上に熱収縮する。
【0012】この発明によれば静的ワイパ組立体はドラ
ムの外周面に近接して配置された固定された外方にのび
るワイパチップを有する多孔性ワイパ本体を有する。ワ
イパは静的であり(非移動)、移動面(ラベルの後縁)
に係合するため、静的ワイパがラベル搬送ドラムととも
に移動するラベルとワイパチップ間に最大速度差を生じ
させる。
【0013】ラベル搬送ドラムはラベルの後縁をドラム
面から外方に付勢し、ラベルがドラムとともに移動する
ときワイパチップを係合させるための手段を有する。一
つの実施例では付勢手段はドラム内にのびるスプリング
付勢されたプランジャからなる。プランジャはドラム面
から外方に付勢され、ラベルの後縁をドラム面から外方
に移動させ、ワイパチップを係合させる。物品のラッピ
ングのときプランジャが後退し、物品は実質上滑らかな
表面上を転がる。
【0014】好ましい実施例ではワイパボディは支持ブ
ロックの切り欠きによって形成された実質上平坦な支持
面上に支持される。支持面はワイパ本体から溶剤を収集
するための溶剤チャンバからなる収集手段を有する。ポ
ンプが溶剤を貯槽からワイパ本体に伝達する。帰還ライ
ンが溶剤チャンバおよび貯槽に接続され、溶剤を貯槽に
帰還させる。
【0015】貯槽内を真空吸引し貯槽内の大気圧以下の
圧力を調整し、ワイパ本体の溶剤浸透状態を制御するた
めの手段が設けられる。一つの実施例では真空および真
空調整手段はベンチュリー、エアをベンチュリーに吹き
込むための手段、およびベンチュリーから溶剤貯槽にの
びる真空テイクオフ(take−off)ラインからな
り、貯槽内の大気圧以下の圧力をベンチュリーに流れる
エアの量に応じて変化させる。
【0016】好ましい実施例では第1ワイパ手段が一定
量の溶剤をラベルの後縁に近接した領域にワイピング
し、後縁に近接した領域を洗浄し、軟化させる。第2ワ
イパ手段がドラム回転方向の第1ワイパ手段の後方に配
置され、一定量の溶剤をラベルの後縁に近接した領域に
適用し、物品がラップされたのちラベルの後縁に近接し
たラベルの一部を溶解し、溶剤が適用された領域に粘着
性をもたせ溶剤シールボンドを形成する。各ワイパによ
って適用される溶剤は互いに同一のものであってもよく
異なるものであってもよい。第1ワイパの溶剤は洗浄特
性をもつ溶剤であってもよく、第2ワイパの溶剤はポリ
マーラベルを溶解させ溶剤シールボンドを形成する特性
をもつ。
【0017】好ましい実施例ではラベル保持インサート
プレートおよび面インサートがドラム面上に配置され
る。各インサートはラベルに係合する弾性面をもち、物
品のラッピングのとき物品を弾性材料内にわずかに偏向
させることができる。弾性材料はゴムなどの軟質のクッ
ションタイプの材料で形成され、物品の偏向を可能にし
軟質クッション材料に“フットプリント”を生じさせ、
ラベル、物品およびドラム面間からエアを絞り出し物品
のまわりのラベルの良好なラッピングをなすことができ
る。これに加え弾性材料は物品、ドラム面間の摩擦を増
大させ、ラッピングのとき物品に適用される圧力の量を
減少させる。インサートはドラムの外周のまわりの連続
弾性面を形成し、ラベルおよび物品は常時その面に係合
する。
【0018】好ましい実施例ではラベルがストリップと
してオフドラム切断システムに送られ、これがラベルを
そのプリントされた表示間のマージンで切断し、切断さ
れたラベル、ラベル搬送ドラムに受けわたす。他の実施
例ではラベルをストリップ材料としてドラム面に送り、
その後その上で切断することができる。
【0019】
【実施例の説明】図1を参照すると、乾電池などの小型
円筒物品に高品質の熱収縮性の薄いフィルムポリマーラ
ベルを適用し、高品質の継ぎ目を形成する装置10が示
されている。説明および図面全体にわたりラベルに符号
“L”が付される。この装置10は厚さが0.0035
インチよりも小さい薄いラベルが要求される乾電池など
の小型円筒物品の高品質円筒ラベリングに適する。説明
および図面全体にわたり小型円筒物品は物品として記載
され符号“A”が付される。
【0020】この装置10は乾電池、リップバーム容
器、リップスティック管および同様の物品などの高品質
ラベルが要求される種々の小型物品Aのまわりにラベル
をラッピングすることができる。このような高品質ラベ
リングには非整合を伴わない物品L上の端と端のラベル
整合が要求され、物品のラップ後ラベルにプリントされ
た種々の着色ゾーン、文字および商標が正確に整合され
る。ラッピングのとき圧力適用器22が物品に付勢力を
及ぼし、これは物品の選定された両側に生じる付勢力を
変化させ、正確なラベル整合を保証する手段を有する。
【0021】この発明はワイパチップとラベルの後縁間
の最大速度差を生じさせ、ラベル上の正確な溶剤適用を
提供する静的ワイパ組立体を提供する。溶剤ワイパ組立
体は正確な量の溶剤をワイパチップに軽量し、溶剤をラ
ベルに受け渡すための貯槽および掃気真空システムから
なる手段を有する。
【0022】これに加えこの発明のラベル搬送ドラム2
0の構成はラベルを保持する正確な制御、ドラムとのラ
ベルの移動、物品ラップ位置での物品へのラベルの前縁
の受渡し(図1および図2の符号21で示す)およびラ
ベルの吹き離しを提供し、熱収縮性ポリマーフィルムラ
ベルでの乾電池などの小型円筒物品の高品質ラベリング
を保証する。
【0023】この実施例のラベル搬送ドラムはおよそ5
4インチの外周の6ピッチドラムであり中間部がおよそ
9インチの間隔をおいて配置された6つのラベル収容位
置20aを有する(図11)。この構成は“D”サイズ
またはそれ以下の乾電池をラップするためのラベルに対
応するおよそ4・1/2インチまたはそれ以下の長さの
ラベルを使用することが好ましい。説明の便宜上物品の
大きさは“A”サイズのバッテリーの大きさとして記載
される(0.5インチの直径およびおよそ2インチの長
さよりもわずかに大きい)。この発明によれば装置10
はラベル搬送ドラムなどの主要要素を支持するフレーム
23、接着剤および溶剤適用器および連続ラベル材料の
ロールを有する。フレーム23はフレームを床上に支持
するための脚部24を有する。ラベル材料の2つのロー
ル26a、26bがフレーム23に回転可能に支持され
ている。フレーム23は巻き戻し駆動モータおよび二重
スピンドル21a、23bを支持する。巻き戻しモータ
は適当な伝動手段を介してスピンドルに伝動連結されて
いる。フィルムが引き出されるとき、巻き戻しモータが
フィルムを巻き戻し、フィルムにテンションを与え、そ
の弛緩を防止する。一つの供給ロールが使用されると
き、他方は保存される。
【0024】ラベル材料にそれに使用される表示が予め
プリントされ、これが物品Aに受け渡される(図1
6)。これに代えてプリントスタンプまたはロール(図
示せず)をラベルロールに近接して配置し、供給ロール
から引き出されるとき、ラベル材料に直接プリントして
もよい。
【0025】この装置10を互いに平行対を以て送られ
る物品をラッピングすることができるよう構成すること
ができる。この実施例ではラベル材料の各ストリップ2
8はプリントされた表示の第1および第2連続カラムを
有する(図16)。ラベリングのときスリッタナイフ3
7によってストリップ28が長さ方向にスリットされ、
その後水平方向にスリットされ前縁および後縁21a、
21bを有する設定サイズの切断ラベルが形成される
(図14A、図14Bおよび図15)。図16に二重物
品の並列ラッピングのためのラベル材料のロールが示さ
れているが、他の図面は物品およびラベルフィルム材料
の単一送り状態を示す。単一または二重平行並列送り
は、この発明の装置の作用に影響しない。しかしなが
ら、二重並列送りによって装置の大きい製造能力が提供
される。
【0026】ラベル材料は熱収縮性の薄いポリマーフィ
ルム材料から形成されていることが好ましい。そのフィ
ルム材料の例は塩化ポリビニル、ポリエステルおよびポ
リスチレンで形成されたものである。ラベル材料は代表
的には0.0035インチ以下の厚さのもので乾電池、
リップバームおよびその他の同様の容器などの小型円筒
物品のラベリングに使用される薄い材料厚さのものであ
る。代表的には、この発明に使用される物品は“D”サ
イズ(およそ1.5 インチの直径)またはそれよりも小さ
い乾電池の直径に対応するおよそ1.75インチの直径
またはそれ以下である。
【0027】このようなタイプの小型円筒物品のレベリ
ングに要求されるラベルおよび継ぎ目の品質要件のた
め、これまでラベルLは連続状態で予め継ぎあわされ、
その後スリーブとして物品に適用されていた。スリーブ
がまずマンドレル上に形成され、その後物品に搬送され
る通常のスリーブ技術では代表的物品の大きさは普通直
径が1〜2インチよりも小さく、代表的には直径が1.
5インチよりも小さい大きさである。したがってこれま
で乾電池などの小型物品をマンドレルおよびその上に配
置されたスリーブとして使用するか、またはその他のラ
ベリング方法を使用せねばならなかった。
【0028】図1に示されているように、ラベル材料は
ストリップ28として第1供給ロール26aからダンサ
ロール組立体32に送られ、これはダンサアーム35に
連結された複数の個別のダンサロール34を有する。ポ
テンションメータ35aがダンサアームの支軸に連結さ
れており、巻き戻しモータの速度を制御する。ダンサア
ーム35が上昇するとポテンションメータが巻き戻しモ
ータを高速度で回転させ、多量のフィルムをダンサロー
ル組立体に送る。したがってダンサアーム組立体が下側
位置に降下し、これによって巻き戻しモータが減速され
る。
【0029】ストリップ28はファイバー光学センサな
どの制御センサ36を通り、供給ロール26a、26b
から引き出されたラベルストリップ28の量が整合され
る。たとえば整合センサ36がプリントされたラベル間
のマージンを形成する(1)プリントされた領域および
(2)プリントされていない領域に対応する明暗領域を
検出する。自動スプライサ37をフィルム送りラインに
組み込み、フィルムを2つの分離したストリップにスプ
ライスしてもよい。
【0030】ストリップ28は互いに上方および外方に
回転する一対の送りロール38を通り、ストリップをダ
ンサロール組立体32から引き出す。送りロール38は
ゴムでコーティングされており、閉ループACサーボモ
ータシステムによって駆動される。サーボモータシステ
ムはラベル搬送ドラムの速度と比例する速度でフィルム
を送る。これはラベル搬送ドラム駆動シャフト44に取
りつけられた位置フィードバックインクリメンタルエン
コーダによって達成される。ラベル搬送ドラムが回転す
るとエンコーダが位置情報をハウジング内のコントロー
ラ39(図1)を介してサーボモータアンプにフィード
バックする。
【0031】ストリップ28はアイドラロール39aを
通り、切断組立体に導かれ、ここでフィルムが個別の分
離切断ドラムおよびナイフ組立体40によってラベルに
切断される(図10)。切断ラベルはその後ラベル搬送
ドラム20に受け渡される。ラベルは小さいおよそ4イ
ンチよりも大きくなく、“AAA”〜“D”サイズなど
の通常の乾電池のラベリングに使用されるラベルサイズ
の範囲に対応する。この実施例ではラベルはおよそAA
サイズ乾電池をラッピングするためのサイズである。駆
動モータおよび伝動機構(図示せず)はドラム20を望
ましい速度で回転させるための力を加える。
【0032】一つの実施例によればラベル搬送ドラム2
0は機械フレーム23に直接固定された内部円筒状ハブ
43を有する(図11)。駆動シャフト44(図2、図
11および図11a)がハブを貫通し、ハブ内に配置さ
れたベアリング46によって回転可能に取りつけられて
いる。円筒状ラベルドラム50がベアリング51にハブ
のまわりに回転可能に取りつけられている(図11)。
駆動シャフトは適宜のカップリング組立体52によって
ラベルドラム50に伝動連結されており、シャフトが回
転するときラベルドラム50はハブの回りを回転する。
駆動モータ、すなわちサーボモータ44aが駆動シャフ
ト44に伝動連結されており、ドラム50を回転させる
(図1)。
【0033】図11に示されているように、一つの実施
例のラベル搬送ドラム10はラベルを収容するための6
つの均一に間隔をおいて配置されたラベル保持インサー
トプレート100を有する。ラベル搬送ドラムはスチー
ル構造のものであり、ラベル保持インサートプレートを
収容する大きさの切り欠きを有する。ラベル保持インサ
ートプレート100はスチールまたはその他の剛性の高
強度材料で形成されており、乾電池およびその他の小型
物品がドラムおよびインサートプレートに送られると
き、その高速度衝撃に耐えることができる。
【0034】各ラベル保持インサートプレート100は
実質上矩形状のもので、実質上ドラム面の曲率と同様の
形状の上面102を有する(図2および図11)。各イ
ンサートプレート100の下面は表面に形成された2つ
の空間を有する。第1空間104は下面に形成されてお
り、上方に伸びるオリフィス孔106(図13)を有
し、ラベルの後縁が配置される領域でラベル保持インサ
ートプレート100の表面に連通する。
【0035】第1空間104はラベルドラム50の内面
に対向するハブに形成された周方向にのびるスロットの
ある真空マニホールド112と周方向整合するよう配置
されている。真空マニホールド112と連通する中央の
水平方向にのびる真空供給マニホールド112aによっ
て真空吸引される。ドラムとハブ間のシール113によ
ってエアおよび真空漏れが防止される。
【0036】切断ラベルの適用後ドラムが最初に回転す
るとき真空マニホールドの真空作用によってラベルの前
縁がドラムの表面に保持される。ポート110が真空マ
ニホールドに整合し、ラベルが物品ラップ位置21に達
するまでポート110および空間104によって真空吸
引がなされる。その位置においてポート110が圧力マ
ニホールド114上に配置されており、これが水平マニ
ホールド114aから供給されるエア圧力をラベルの前
縁に作用させ、ラベルを物品に押しつける。図11aは
圧力マニホールド114に整合するポート110を示
す。
【0037】第2空間120が各ラベル保持インサート
プレート100の下面に形成されており、これはラベル
の後縁および中央部が配置される領域でインサートプレ
ート100の下面に連通するオリフィス122を有す
る。この第2空間はハブに形成された第2の周方向にの
びるスロットのある真空マニホールド126(図11お
よび図11a)と周方向に整合するポート124を有
し、ラベルの後縁および中央部をそれに保持する。第2
真空マニホールド126は第1真空マニホールド112
からずれた平行の位置からのび、物品ラップ位置21を
形成する第1真空マニホールドおよび圧力マニホールド
114を通る(図11)。
【0038】前縁が搬送される物品に係合しない場合、
第2真空マニホールドがラベルをドラム上に保持する。
前縁が物品に係合せず搬送されるとき“サーディンカ
ン”を開く場合と同様、ラベルが物品上に乗りあがると
ラベルとドラム間の真空吸引作用が間欠的に解除され
る。物品の誤送りが生じたときブロウオフマニホールド
128が、ドラム面上に保持され、受け渡されていない
ラベルを吹き離すための圧力を提供する。
【0039】スロット130がインサートプレート10
0の上面に形成されており、これはラベルの後縁に近接
した領域がプレート上に配置される位置でプレートを横
方向に横切ってのびる(図2および図9〜図11および
図14)。長さ方向にのびるスプリング付勢されたプラ
ンジャ132がスロット130内に配置され上方に付勢
されており、プランジャがインサートプレート100に
配置されたラベルの後縁に近接した領域に係合し、これ
を上方に付勢する。
【0040】図10Aに詳細に示されているように、プ
ランジャ132はドラム回転方向で上方に傾斜する面1
33を有する端部および上方に傾斜する面133に続く
実質上平坦なランド部133aを有する。上方傾斜部1
33をグラインデイングによって形成し、ランド部13
3aとともにドラム回転方向の中高形状を形成してもよ
い。傾斜が逆方向であってもよいが、傾斜がドラム回転
方向であるとき、溶剤ワイピングが生じるようにするこ
とが好ましい。
【0041】表面133の傾斜角度は代表的にはおよそ
15〜30°であるが、大きく変更してもよい。1つの
実施例では、プランジャはおよそ0.10〜0.25イ
ンチの幅であり、ランド領域はおよそ0.010〜およ
そ0.08インチの幅であり、0.125インチの幅の
ワイパおよび0.03インチの幅のランド部であること
が好ましい。良好な溶剤のワイピングを提供する広いラ
ンド133aであっても、新規なプランジャ形状によっ
てラベルの後縁へのさらに狭い溶剤ワイピングが提供さ
れる。狭いワイピングはラベル上の溶剤のまだら状態を
減少させる。
【0042】インサートプレート100はプレートの外
面の実質的部分に渡って配置されたゴムインサート13
4などの材料で形成された弾性面をもつ。オリフィスお
よびスロット130がゴムインサート134内に形成さ
れている。ゴムインサート134は軟質クッションを形
成し、ラッピングのとき、物品がその上を転がる。ゴム
がクッションとして作用するため、ラッピングのとき、
圧力適用器22(図11)によって物品がクッション材
料内にわずかに偏向し、軟質クッション材料に“フット
プリント”が生じる。
【0043】ラッピングのとき、圧力適用器22が物品
の両側および両端の選定された領域に望ましい圧力を作
用させ、ラップされたラベルの端と端の整合を保証し、
ラベルの不整合を防止する。ラッピングのとき、エアが
物品、ラベルおよびドラム面間から絞り出され、物品の
まわりのラベルの良好なラッピングが得られる。ラッピ
ングのとき、プランジャ132が物品によって内方に付
勢され、プランジャは物品、ラベルおよびドラム面と干
渉しない。
【0044】図13に示されているように、プランジャ
132に近接し、ラベルの中央部が配置される領域に対
向するラベル保持インサートプレートの部分にオリフィ
スはない。この結果、ラベルの後縁で真空吸引作用は生
じず、ラベルの後縁を引き下げる真空吸引作用の影響を
受けず、プランジャは支障なく移動する。これに加え、
時として溶剤が後縁のまわりからオリフィスに洩れる。
【0045】ドラムもラベル保持インサートプレート1
00間に配置された6つのラベル面プレート136(図
2及び図11)を有する。各面プレート136はゴムま
たはその他の弾性材料で形成された弾性表面インサート
138を有する。ゴムインサート面134、138はラ
ベル搬送ドラム上の連続弾性ゴム面を形成し、これも物
品、ラベルおよびドラム面間の摩擦を増大させる。この
結果、物品のラッピングのとき、圧力適用器22によっ
て低圧力を生じさせることができる。物品のラッピング
のとき、減少した圧力が汚れのない継ぎ目を生じさせ、
過度の溶剤が継ぎ目から絞り出されず、継ぎ目に近接し
た領域に不均一なまだらは生じない。
【0046】図10にオフ‐ドラム切断組立体140が
示されている。1つの切断機構を説明するが、ラベルを
切断し、ラベルをラベル搬送ドラムに受け渡すための手
段を提供する種々の切断機構を使用することができる。
オフ‐ドラム切断組立体140は外側ドラム144を有
する切断ドラム142および真空圧力マニホルド14
7、148を伴う内側マニホルドハブ146を有する。
外側ドラムに配置されたポート150が真空および吹き
離しマニホルドに連通する。真空マニホルド147はフ
ィルムストリップが最初に切断ドラム上に供給される位
置から搬送位置151にのびる。圧力マニホルドは搬送
位置151からのびる。切断ドラムはラベル搬送ドラム
と同様に作用し、切断ドラムが最初にフィルムを保持
し、その後、圧力を圧力マニホルドに適用し、ラベルを
他の円筒面、すなわちラベル搬送ドラムに受け渡す。
【0047】切断ドラム142はラベル搬送ドラム20
の1ピッチ、すなわち実施例では、ラベル搬送ドラム2
0の6ピッチに対応する9インチに等しい外周をもつ。
切断ドラム142はラベル搬送ドラム20から直接6対
1の比率で歯車駆動される。ラベル搬送ドラム20が1
回転を完了するとき、切断ドラム142はその1/6回
転を完了する。
【0048】ラベルフィルムがフィルム送りローラによ
って進行するとき、それはアイドラロール39aを通
り、フィルムを切断ドラム面に接線方向接触させる。回
転ドラム142とフィルム間の接触点において、切断ド
ラム142の内部真空によってフィルムがドラム面に保
持される。切断ドラム面の外周は1回転、すなわちおよ
そ9インチ進行する。しかしながら、フィルムはフィル
ムラベルを送るサーボモータシステムによって1ラベル
の長さ(“AA”サイズのバッテリではおよそ2イン
チ)だけ進行する。この速度差が計量されたフィルムを
回転切断ドラム142の表面上でスリップさせる。
【0049】切断ドラム142はドラム面から外方に突
出する切断ブレード154を有する。固定切断ブレード
156がフレーム22上に固定され、切断ドラムの外周
から外方に小さい距離の間隔を置いて配置されており、
この位置によってフィルムが切断される切断位置が形成
される。切断ドラム142が回転すると、切断ブレード
154が固定切断ブレード156に係合し、フィルムを
そのプリントされた表示間のマージンで切断する。例え
ば、切断位置は、ラベルの前縁が圧力マニホルド上に配
置され、切断ドラムに外方に押し付けられるよう選定さ
れる。切断ラベルが回転切断ドラムとともに移動すると
き、ラベルをドラムに保持する真空状態が漸次解消され
る。ラベル搬送ドラム20と切断ドラム142間の駆動
比率および直径と外周の関係は実質上一定であるため、
両者が同一の表面速度で回転し、回転ドラムからラベル
搬送ドラムへのラベルの搬送が正確な位置でラベル保持
インサートプレート100に対応するタイミングをもっ
てなされる。
【0050】ラベル搬送ドラムのシャフトのフィードバ
ックインクリメンタルエンコーダがラベル搬送ドラムの
位置および速度に関する情報をコントローラ39に送
る。サーボモータフィードシステムは従属的であり(s
lave)、コントローラ39に伝動連結された整合セ
ンサ36から検出される信号、およひラベル搬送ドラム
のエンコード位置および速度に基づきフィルム送りの調
節をなす。
【0051】真空固定ラベルが回転ラベル搬送ドラム4
2とともに移動すると、ラベルの前縁が接着剤適用器1
60に近接した接着剤適用位置に進行する(図1)。使
用することができる1つの形式の適用器が米国特許願第
07/906,573号明細書に記載されている。接着
剤適用器160は接着剤をラベルの前縁21aに近接し
た領域にプリントし、これによって接着剤を適用する。
好ましい実施例では、接着剤適用器はラベル搬送ドラム
とともに固定速度で回転するようタイミング調整された
回転パッドプリントヘッド162を有する。プリントヘ
ッド162は外方にのびる接着剤プリントパッド164
を有する。プリントパッド164は矩形状のもので、ラ
ベルに係合するパッド面を有する。パッド164は弾性
ゴム、シリコンまたはその他の材料のストリップから形
成することができる。プリントパッド164は接着剤を
プリントパッド164に伝達する回転グラビアローラ1
66に係合する。グラビアローラ166の刻み目の深さ
によって伝達される接着剤の量が決定される。グラビア
ローラ166が接着剤供給源と係合するのは従来と同様
である。プリントパッド162はラベル搬送ドラムとと
もに回転するようタイミング調節され、プリントパッド
164はドラムの同一の表面速度でラベルの後縁に係合
し、接着剤はラベルの後縁に“プリント”される。
【0052】’573号明細書に記載されているよう
に、例えば、米国特許第4,844,760号明細書に
記載されている方法および装置にホットメルト接着剤が
使用されるとき、ホットメルト接着剤が薄いラベル材料
を歪める傾向があるため、ホットメルト接着剤よりも常
温接着剤が望ましい。室温では固体であり、高温で粘性
をもつ通常のホットメルト接着剤と異なり、常温接着剤
は室温で粘性をもつ。常温接着剤は浮遊固体粒子のある
水または溶剤ベースの接着剤、およびゴムベースの溶剤
およびラテックス接着剤であってもよい。適当な接着剤
が適当にプリントされる限り、他の接着剤適用機構を使
用してもよい。接着剤は“常温”接着剤であるため、ラ
ベル搬送ドラムと同一の平面速度で回転するプリントヘ
ッドによってそれが“プリント”される。
【0053】常温接着剤がラベルの前縁に近接した領域
に適用された後、溶剤適用システム170(図1および
図2)が溶剤を均一に適用し、ラベルの後縁に近接した
領域にまだら又は縞は生じない。好ましい溶剤は有機溶
剤であり、フィルム材料に反応しない。THFは好まし
い溶剤であることが知られている。
【0054】溶剤はフィルム材料と反応し、後縁に近接
した領域の一部を溶解させ、その領域に粘着性をもた
せ、ラベルが物品のまわりに周方向にラップされ、前縁
にオーバーラップするとき、後縁を前縁に溶剤シールボ
ンドによって保持することができる。
【0055】接着剤の適用後、溶剤が適用され、ラベル
の後縁が前縁にオーバーラップする前、溶剤が蒸発しな
いことが保証される。図示されているように、溶剤適用
システム170はドラム回転方向の接着剤適用器160
の前方に配置されており、ラベルはまず接着剤適用器1
60に係合し、その後、溶剤適用システム170に係合
する。この構成は接着剤適用器が’760号明細書のシ
ステムと同様に溶剤適用器の後方に配置される前述した
特許出願明細書に記載されている逆方向配置のものより
も好ましい。
【0056】図1の実施例では、溶剤適用システム17
0は互いに同様に構成された2つの静的ワイパ組立体1
72a、172bを有する(図1〜図4および図8)。
各組立体は外方にのびるワイパチップ174を有するワ
イパ本体173を支持する(図6)。この実施例では、
ワイパ本体は一端がワイパチップを形成する実質上矩形
状のものである。ワイパチップをワイパ本体よりも薄く
し、先端に向かってテーパを形成するか、または溶剤を
高品質ワイピングが得られるよう適用することができる
薄いプリントパッドなどの他の形状に形成することがで
きる。ワイパ本体は溶剤を吸収し、それを毛管作用によ
ってワイパチップに流すことができるフェルトまたはそ
の他の同様の多孔性材料で形成されていることが好まし
い。フェルトも溶剤に反応しない。
【0057】第1ワイパ組立体172aはラベルの後縁
を洗浄するもので、ラベルの後縁に近接した領域を洗浄
し、軟化させるに十分なだけの量の溶剤を適用し、これ
によって後縁の塵埃を除去し、それを軟化させる。第1
ワイパ組立体はラベルを予処理し、これがラベルを“エ
ッチング”し、他のワイパから溶剤を適用することがで
きる。
【0058】第2ワイパ組立体172bはフィルム内に
染み込む溶剤を適用し、溶剤を溶解させ、ラベルに粘着
性をもたせ、必要な接着作用を生じさせ、ラベルが物品
のまわりにラップされるとき、後縁をオーバーラップ固
定溶剤シール関係をもってラベルの前縁に固着すること
ができる。
【0059】各ワイパによって適用される溶剤は互いに
同一のものであってもよく、異なるものであってもよい
ため、この2つのワイパ組立体システムは重要である。
第1ワイパの溶剤は洗浄特性をもつ溶剤であってもよ
く、第2ワイパの溶剤はポリマラベルを溶解し、溶剤シ
ールボンドを形成する特性をもつ。第1および第2ワイ
パ組立体間で適用される溶剤の量が変化してもよいが、
THFなどの同一の溶剤が使用されるとき、第2ワイパ
組立体によって第1ワイパ組立体72aの2倍の溶剤を
適用し、まずラベルを洗浄し、軟化させ、その後、粘着
性をもたせ、溶剤シールボンドを生じさせることができ
ることが見出された。
【0060】各ワイパ組立体172a、172bはワイ
パ本体173を支持する支持ハウジング構造から形成さ
れている。支持ハウジング構造は下側の実質上矩形状の
支持ブロック178を有する(図5および図8)。ワイ
パ組立体支持シャフト179の一端が機械フレームに固
定されており、それは支持ブロック178の上面に固定
された平行取付ブロック179aを貫通する(図2およ
び図6)。取付部179aは支持シャフト179上で自
在に回転することができる。したがって、ワイパ組立体
をワイピング位置に回動させることができる。
【0061】支持ブロック178の上面はワイパ本体支
持面171にワイパ本体173を収容することができる
形状の切欠180(図5)を有する。切欠180は表面
に開口している。溶剤チャンネル182(図5)がワイ
パ支持面181に形成されており、ワイパ本体から溶剤
を受ける。矩形状のワイパ保持ブロック184がアレン
(allen)ナット185などの締付手段によって支
持本体178の前部に固定されており、ワイパ本体に係
合し、ワイパ本体を切欠領域180内に保持する。
【0062】溶剤伝達ブロック186が支持ブロック1
78の上部に配置されており、これは溶剤伝達ライン1
87aに接続された溶剤伝達取付部およびオリフィス1
87を有する。溶剤伝達取付部およびオリフィス187
は溶剤伝達ブロック186を通り、一端が開口する溶剤
伝達ポート188aを有する空間188にのび、溶剤伝
達ライン187aを通る溶剤が重力によってポート18
8aを通り、ワイパ本体173上にドリップ送りされ
る。帰還ライン189が帰還ライン孔189aに接続さ
れており、これは支持ブロックを貫通し、溶剤チャンネ
ル182に連通する。
【0063】図9を参照すると、溶剤伝達システム及び
真空掃気システムが示されている。好ましい実施例で
は、各ワイパ組立体172a、172bがそれ自体の伝
達システムおよび真空掃気システムを含み、各ワイパ組
立体に個別に溶剤が供給される。
【0064】溶剤は貯槽200に収容される。代表的に
は、貯槽200がおよそ半分だけ満たされ、真空ヘッド
スペース201が貯槽内に形成される。計量ポンプ20
2が溶剤を貯槽200から吸引し、溶剤伝達ライン18
7aに通り、ワイパ組立体に送り、ここで溶剤がワイパ
本体上にドリップ送りされる。溶剤帰還ライン189は
貯槽200の上部にシール関係をもって接続されてい
る。真空吸引システム206が溶剤貯槽に接続されてお
り、掃気真空作用を貯槽に適用し、貯槽内の大気圧以下
の圧力を調整する。貯槽内の大気圧以下の圧力が変化す
ると、ワイパ本体の浸透状態か所望に応じて増大または
減少する。
【0065】図9に示されているように、真空吸引シス
テム206はバルブ210によって空気の流れが計量さ
れるベンチュリ208を有する。真空ライン212がベ
ンチュリ208から貯槽にのびる。ベンチュリを通るエ
アの圧力が変化すると、貯槽200内の大気圧以下の圧
力が変化する。多量のエアがベンチュリを通過すると、
貯槽内の大気圧以下の圧力が低下し、ワイパ本体は乾燥
し、チップの溶剤の量が減少する。少量の溶剤がチップ
に伝達される。
【0066】使用することができる他の形式の掃気真空
システムが米国特許第4,844,760号明細書に記
載されている。貯槽200内の大気圧以下の圧力を変化
させることによってワイパ本体の溶剤を完全浸透状態か
ら完全乾燥状態に変化させることができる。
【0067】他の実施例の溶剤適用システム170’が
図1Aに示されており、これはラベル搬送ドラムに近接
して回転可能に取り付けられた回転プリントヘッド22
2として形成されたワイパ部材220を有する。回転プ
リントヘッド222は外方にテーパが形成された2つの
外方にのびるフレキジフルチップ224を有する。チッ
プ224は溶剤と高度には反応しない弾性材料で形成さ
れている。フレキシブルチップ224はラベルおよびド
ラム面に偏向させることができる弾性をもち、ラベルに
対するワイピング力を生じさせる少なくとも幾らかのこ
わさを保持する。使用することができる材料はフェル
ト、フェルトワイパ部材を被覆する布帛、軟質コード、
シリコンおよびウレタンを含み、溶剤に高度には反応せ
ず、ワイパのための適宜の弾性をもつその他の材料を含
む。
【0068】この実施例では、ワイパチップ224は回
転ラベル搬送ドラムの表面速度とは異なる表面速度で回
転する。ワイパチップ24はラベル搬送ドラムとともに
回転するようタイミング調節され、ワイパチップがラベ
ル224の後縁に近接した領域に係合する。THFなど
の溶剤は水のおよそ半分の粘性をもち、ワイパチップと
ラベル搬送ドラム間の速度差は溶剤の適用を制御し、溶
剤を前縁に近接させて間隔を置いて適用する上に重要で
あることが見出された。
【0069】溶剤の適用後、そして、ラベルのラッピン
グのとき、物体がラベルの溶剤浸透領域上を転がり戻
り、物体の重量によって溶剤がその領域を横切ってラベ
ルの後縁に押し戻される。この溶剤浸透領域を横切る転
がり運動は、ワイパチップの2つのワイピング作用に影
響し、溶剤のより均一な分散を生じさせる。サーボモー
タまたは楕円歯車構成を使用し、速度差を得ることがで
きる。一方の楕円歯車が回転パッドプリントヘッドのシ
ャフトに連結され、他方の楕円歯車はラベル搬送ドラム
20のシャフトに連結される。楕円歯車は互いに噛み合
う。
【0070】楕円歯車はバイローブド楕円歯車であっ
て、2の“K”ファクタ、すなわち大焦点半径と小焦点
半径の関係が2対1である歯車であってもよい。この
“K”ファクタは歯車の回転当たり4つの点で最大値に
達する速度差を生じさせる。その2つの点はラベル搬送
ドラムの表面速度よりも高速度のワイパチップの先端動
作を生じさせ、他の2つのラベル搬送ドラムよりも低速
度のワイパチップの表面速度を生じさせる。4つの点の
平均値はラベル搬送ドラムのそれと等しいワイパ速度を
生じさせる。
【0071】ワイパチップがラベルの後縁と接触すると
きの最大速度差をタイミング調節することにより、ワイ
ピング動作を生じさせることができる。ワイパチップが
ラベル搬送ドラムよりも低速度で移動すると、溶剤はラ
ベルの後縁に向かってワイピリングされる。反対に、ワ
イパチップがラベル搬送ドラムよりも高速度で移動する
と、溶剤はラベルの後縁から前方にワイピングされる。
最大速度差の点をタイミング調節することにより、ワイ
ピング動作の量を変化させることができる。歯車もラベ
ル搬送ドラムと等しい適用器表面速度が生ずるよう調節
することができる。
【0072】図示されていない回転ワイパ組立体の他の
実施例において、ワイパ組立体は組立体の一部として形
成される溶剤伝達システムを有するマルチプルワイパチ
ップを含むものであってもよい。組立体は6つの均一の
間隔を置いて配置されたワイパチップを有するものであ
ってもよい。溶剤適用器はラップドラムから1対1の歯
車比率で駆動される。ラップドラムが1ピッチ前進する
と、ワイパチップも1ピッチ前進する。ラベル搬送ドラ
ムのピッチは7インチであり、ワイパ組立体のピッチは
3インチである。このピッチの差がラベル搬送ドラムと
ワイパチップ間の接触点のワイピング作用を生じさせ
る。
【0073】溶剤を2つの方法のうちの1つによって回
転ワイパに適用することができる。溶剤が重力によって
上昇した溶剤貯槽から供給されるようにしてもよく、そ
れが市販されているメータリングポンプによって送られ
るようにしてもよい。いずれかの供給手段をニードルタ
イプのメータリングバルブに適合させ、溶剤の流れを制
限することができる。6つのワイパチップ領域におい
て、化学的抵抗弾性供給管によって溶剤の流れを個別に
制限することができる。この供給管は圧力適用ねじによ
って構成されてもよい。溶剤が供給管を通過した後、そ
れが内部分布キャビティに達し、溶剤を適用器パッドの
全幅に渡って分散させることができる。溶剤が適用器パ
ッドに接触すると、それがパッドの外面に抽出され、接
触のとき、それがラベルの後縁に伝達される。
【0074】前述したように、速度差を生じさせる回転
ワイパは好ましい実施例ではない。前述したように、静
的ワイパ組立体172a、172bを使用すると、ワイ
パチップとドラムとともに移動するラベル間の速度差が
最大になる。
【0075】操作方法 作用において、ラベル材料のストリップ28がラベル供
給ロール26aからダンサロール組立体32を通り、オ
フ‐ドラム切断機構42に送られる(図1)。ドラムが
回転すると、切断ラベルがインサートプレート100を
保持するラベルのドラム面に送られる。第1および第2
真空マニホルド114、126内が第1および第2空間
104、120およびオリフィス106、122を介し
て真空吸引され、ラベルがドラム表面に保持される。コ
ントローラ39は送りロール38のサーボモータ、整合
センサ36およびラベル搬送ドラムエンコーダに接続さ
れ、運転のとき、間欠的フィルム送りを伴わず、一定の
フィルム引出速度が提供され、モータスパイクおよび不
正確な始動‐停止運転が最小限に止められる。
【0076】ラベルがドラム20とともに移動すると
き、ラベルは接着剤適用器160と対向するよう移動
し、接着剤が前縁21aに近接した領域にプリントされ
る。ドラムがその回転を続けると、後縁はワイパ部材に
近接して移動する。スプリング付勢されたプランジャ1
32がラベルの後縁をドラム表面から外方に押す。この
結果、ラベルの外方に付勢された後縁が外方にのびるワ
イパチップ174に係合し、設定量の溶剤がラベルの後
縁に適用される。プランジャ132を付勢するスプリン
グは可変のものであってもよく、ラップされる物品の形
式およびラベルのサイズなどのパラメータに基づき、圧
力の差の大きさがプランジャを押し下げる。
【0077】図1に示されているように、物品Aは最初
に平坦なベルトコンベア230上を星型搬送ホイール2
32に送られる。星型ホイール232が回転し、物品A
が1つずつ傾斜ベルトコンベア234に伝達され、プロ
セス流れ制御のための十分な物品のヘッドが提供され
る。物品を並列させた2列に送ることができ、各対の物
品はそれに適用される補完対のラベルをもつ。便宜上、
図面には1列の物品だけが示されており、他の列の物品
搬送ホイールのスロットは空である。この装置は1列ま
たは2列の物品に作用するよう容易に構成することがで
きる。
【0078】ベルトコンベアは物品Aを傾斜重力シュー
ト236に搬送し、これは傾斜ベルトコンベアの高さ位
置から下方への物品Aの移動を減速するための蛇行チャ
ンネル238を有する。物品Aはその後、蛇行タイミン
グホイール組立体240内に送られ、接線方向回転運動
が物品Aに与えられる。物品Aは蛇行タイミングホイー
ル組立体240を横切り、これはフレームに連結された
スピンドルに取り付けられた3つの搬送ホイール240
a、240b、240cを有する(図2)。各搬送ホイ
ールは物品を保持し、送るための物品支持位置242を
有する(図2)。
【0079】搬送ホイールは物品の移動を加速し、これ
をドラムの表面に接触させる。物品が第3搬送ホイール
240aから離れると、物品は圧力適用器22の下方に
傾斜した圧力プレート246の入口部に係合し、物品に
スピンが与えられ、物品はラベル搬送ドラム20の表面
と接線方向スピン係合するよう移動する。物品Aはドラ
ム表面を横切り、保持シールドとして作用する圧力プレ
ート246によって表面に保持される。ラベル搬送ドラ
ム20はスピンしている物品よりも高速度で回転し、物
品Aにスピンを与え、それを維持する。ドラムはスピン
している物品Aよりも高速度で回転するため、ラベルの
後縁が物品ラップ位置21で物品Aに係合するよう移動
する。
【0080】物品ラップ位置21において、ラベルの後
縁が第1圧力マニホルド144から保持インサートプレ
ート100のオリフィス106を介して送られる圧力エ
アによってドラム表面から吹き上げられる。前縁の接着
剤によって物品上に“粘着性(tack)”ボンドが形
成され、ラベルが物品に粘着接着される。
【0081】物品が転がると、ラベルは上方に物品の本
体に押し付けられ、ラベルLとドラムの表面間の真空シ
ールは解除される。したがって、ラベルの中間部および
後縁に係合するオリフィスにより、第2真空マニホルド
の真空吸引作用が解除され、物品を完全にラップするこ
とができる。この動作は、“サーディン缶”の開口と同
様である。物品が物品ラップ位置に送られない場合、前
縁は物品に係合せず、ラベルは第2真空マニホルド12
6の真空吸引作用によってドラム表面に物品ラップ位置
21を越えた位置で保持される。ラベルは回転ドラムと
ともにラベル吹き離し位置まで移動し、ここで、ラベル
をドラム面に保持する真空状態が解除され、圧縮エアが
圧力マニホルド128からラベルに導かれ、ラベルがド
ラム面から押し離される。
【0082】ラベルが不整合である場合、すなわち両端
が整合していない場合(図14A)、圧力適用器32の
制御ロッド組立体250(図2)が調節され、物品に係
合する圧力プレート246のキャンバが変化し、物品の
選定された両側および両端に望ましい圧力が与えられ、
ラップのとき、ラベルが各物品に正確に整合する(図1
4B)。
【0083】物品がドラムのまわりを回転し続けると、
物品係合スロットのある3つの搬送ホイールを有する蛇
行タイミングホイール組立体260によって物品が取り
除かれる。物品はその後、フライテッドベッドベルトコ
ンベア266上に移動し、レーザマーカ266Aが各物
品(すなわち、乾電池)にコードをマークする。コンベ
アは物品をオーブン267に送り、物品全体が加熱され
る。ラベルフィルムは物品Aのまわりで熱収縮される。
手動スウィングアーム組立体270が機械を制御し、コ
ントローラ39をプログラムするためのモジュラ制御ユ
ニット272(図1)を支持している。他の実施例では
(図示せず)、タイミングホイール組立体ではなく、ラ
グ(lug)チェーンによって物品排出領域が形成され
る。
【0084】この発明に使用される小型乾電池は代表的
にはおよそ1.25インチの直径であり、“D”サイズ
の乾電池ではおよそ2.25インチの長さであり、AA
Aサイズの乾電池ではおよそ0.375インチの直径で
あり、およそ1.675インチの長さである。乾電池は
対向する実質上平坦な端部を有し、乾電池の外周面と端
部の交点に肩部300が形成される。図15に示されて
いるように、ラップ前、ラベルは前縁および後縁をもつ
実質上矩形状をなす(21a、21b)。ラベルの大部
分はプリント事項およびインク320(中央のストライ
プパターンによって示されている)で被覆される。ラベ
ルの前縁および後縁に近接した部分には、実質上プリン
ト事項およびインクはない。後縁に近接したラベル部分
は前縁に近接した部分よりも大きいプリント事項および
インクのない面積をもつ。プリント事項およびインクの
ない後縁部分は代表的にはおよそ0.10〜0.25イ
ンチの幅である。
【0085】“AAA”〜“D”サイズの乾電池などの
ほとんどの乾電池物品のサイズにおいて、これらの大き
さは一定である。普通、物品、ラベルおよび望ましい品
質によって大きさが変化する。この領域はプリント事項
およびインクがラベルの後縁まで続く場合に生じるイン
クの分散および溶剤を生じさせず、溶剤を収容する。図
示されているように、ラベルおよび肩部に近接したラベ
ル領域が肩部上で熱収縮される。前縁は接着剤を含む。
【0086】この発明に従ってラベリングされた小型円
筒物品が図14Aおよび図14Bのサイズ“AAA”乾
電池として示されている。
【0087】この発明の実施態様は次の通りである。
【0088】前記常温接着剤が室温で粘性をもつことを
特徴とする装置。
【0089】各溶剤供給手段が溶剤貯槽と、溶剤を溶剤
貯槽からワイパ本体に送る手段と、前記ワイパ本体を支
持する実質上平坦なセグメントを含み、前記支持面は溶
剤を前記ワイパ本体から収集する手段を有し、さらに、
前記収集手段および前記溶剤貯槽に接続され、溶剤を前
記貯槽に帰還させる帰還ラインを含むことを特徴とする
装置。
【0090】貯槽内を真空吸引し、貯槽内の大気圧以下
の圧力を調節し、ワイパ本体の溶剤浸透状態を制御する
手段を含むことを特徴とする装置。
【0091】前記真空吸引し、大気圧以下の圧力調整手
段は、ベンチュリとエアを前記ベンチュリに吹き込む手
段と、前記ベンチュリから前記貯槽にのびる真空吸引ラ
インとからなり、前記ベンチュリを通るエアの量が変化
すると、前記貯槽内の大気圧以下の圧力が変化するよう
にしたことを特徴とする装置。
【0092】前記ドラムの表面は弾性をもち、ラッピン
グのとき、前記物品、ラベルおよびドラム表面間の摩擦
を増大させ、前記物品を前記弾性材料内にわずかに変化
させることができるようにしたことを特徴とする装置。
【0093】前記常温接着剤をラベルの前縁に近接した
領域に適用する手段はラベルの前縁を係合させるプリン
トパッドを有する回転プリントヘッドと、プリントヘッ
ドをラベル搬送ドラムと同一の表面速度で回転させる手
段とからなることを特徴とする装置。
【0094】前記常温接着剤は室温で粘性をもつことを
特徴とする装置。
【0095】溶剤をラベルに適用する工程は、溶剤を溶
剤貯槽から第1および第2ワイパ本体に伝達し、貯槽名
を真空吸引し、大気圧以下の圧力を調節することにより
溶剤をワイパ本体から復帰ラインに通り、各溶剤貯槽に
引き込む工程を含むことを特徴とする方法。
【0096】前記方法は変化する量のエアをベンチュリ
から貯槽にのびる真空吸引ラインを有するベンチュリに
吹き込み、貯槽内の大気圧以下の圧力を変化させること
を特徴とする方法。
【0097】ラベルの後縁をドラムの表面から外方に付
勢し、ラベルの後縁に近接した領域をワイパチップに係
合させる工程を含むことを特徴とする方法。
【0098】ラベルを予め切断されたラベルとしてドラ
ムの表面に送ることを特徴とする方法。
【0099】ラベル材料をストリップとしてドラムの表
面に送り、ラベル材料を設定されたサイズのラベルに切
断することを特徴とする方法。
【0100】ラベルのラッピングの後、物品全体を加熱
し、ラベルを物品上で熱収縮させる工程を含むことを特
徴とする方法。
【0101】前縁および後縁に近接したラベルの部分に
実質上プリント事項およびインクがないことを特徴とす
る円筒物品。
【0102】前記後縁に近接した領域は前縁に近接した
領域よりも大きいプリント事項およびインクのない面積
をもつことを円筒物品。
【0103】前記プリント事項およびインクのない後縁
に近接した領域はおよそ0.10〜0.25インチの幅
であることを特徴とする円筒物品。
【0104】前記円筒本体は2つの対向する肩部をも
ち、前記フィルム材料は両方の肩部上で熱収縮されるこ
とを特徴とする円筒物品。
【0105】前記フィルムラベルの前縁に適用され、前
記外周面に係合する接着剤を含むことを特徴とする円筒
物品。
【0106】前縁および後縁に近接したラベルの部分に
実質上プリント事項およびインクがないことを特徴とす
る円筒物品。
【0107】前記後縁ラベル部分は前縁に近接した領域
よりも大きいフィルム事項およびインクのない面積を特
徴とする乾電池。
【0108】プリント事項およびインクのない後縁に近
接した領域はおよそ0.10〜0.25インチの幅であ
ることを特徴とする乾電池。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の小型円筒物品にラベルを適用する装
置の側面図であり、図1Aはラベル搬送ドラムに近接し
て回転可能に取り付けられたワイパ組立体を示す。
【図2】ドラムの表面に近接して配置された二重静的ワ
イパ組立体を示すラベル搬送ドラムの一実施例の斜視図
である。
【図3】溶剤ワイパ組立体の一実施例の平面図である。
【図4】図3の溶剤ワイパ組立体の側面図である。
【図5】ワイパ本体支持ブロックの一実施例の斜視図で
ある。
【図6】図3の6−6線に沿った溶剤ワイパ組立体の断
面図である。
【図7】ワイパ本体への溶剤のドリップ送り機構を示す
説明図である。
【図8】溶剤ワイパ組立体の斜視図である。
【図9】溶剤伝達システムを示す説明図である。
【図10】ラベルを保持し、その後、受け渡すための真
空および圧力を適用する切断ドラムを使用したオフ‐ド
ラム切断組立体の側面図であり、図10Aはラベルの後
縁をドラム面の外周から外方に付勢するためのスプリン
グ付勢されたプランジャの拡大図である。
【図11】真空および圧力マニホルドの位置関係を示す
ドラムの外周面に沿って配置された6つのラベル保持イ
ンサートプレートおよび6つの表面プレートを有するラ
ベル搬送ドラムの側面図であり、図11Aはラベルドラ
ムおよびハブおよび第1および第2真空マニホルドの位
置関係を示すラベル搬送ドラムの部分的断面図である。
【図12】ラベル保持インサートプレートの側面図であ
る。
【図13】ラベル保持インサートプレートの平面図であ
る。
【図14】図14Aは不正確に整合したラベルを有する
乾電池の斜視図であり、図14Bは正確に適合したラベ
ルを有する乾電池の斜視図である。
【図15】前縁、後縁およびプリント事項、接着剤およ
び溶剤が適用される領域に近接した領域を示す適用され
るラベルの平面図である。
【図16】乾電池のラベリングに使用されるラベル材料
の二重プリントロールの斜視図である。
【符号の説明】
10 装置 20 ラベル搬送ドラム 132 プランジャー 172a、172b 静的ワイパ組立体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン エム、ガルチェフスキー アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 18704、ラークスビル、ハイラーク ドラ イブ 327

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質上滑らかな表面を有するラベル搬送
    ドラムと、 前記ドラムを回転させる手段と、 前記ラベル搬送ドラムの表面に薄いフィルムの熱収縮性
    ポリマーラベルを供給する手段とを有する小型円筒物品
    に薄いフィルムの熱収縮性ポリマーラベルを適用する装
    置において、 前記ラベルが前記ドラムと共に移動しているとき、前記
    ラベルの前縁に近接した領域に常温接着剤をプリントす
    る手段と、 前記ドラムの外周面に近接して配置された固定された外
    方にのびるワイパチップを有する多孔性ワイパ本体と、 前記ラベルの後縁を前記ドラム表面から外方に付勢し、
    前記ラベルが前記ドラムと共に移動するとき、前記ワイ
    パチップを係合させる手段と、 溶剤を前記ワイパ本体に適用し、前記ワイパチップ全体
    に分散させる手段と、 前記ラベルが前記回転物品に係合するよう移動すると
    き、小型円筒物品を前記ドラムに接線方向スピン係合
    し、前記ラベルの前縁に回転係合するよう送り、前記ラ
    ベルが前記物品のまわりにラップされ、それに接着され
    るようにする手段とを備えたことを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 前記ラベルを前記物品上に熱収縮させる
    ヒータ手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の装
    置。
  3. 【請求項3】 前記ワイパ本体に溶剤を適用する手段は
    溶剤貯槽、溶剤を前記溶剤貯槽から前記ワイパ本体に送
    る手段、前記ワイパ本体を支持する実質上平坦な支持表
    面を含み、前記支持表面は溶剤を前記ワイパ本体から収
    集する手段を有し、更に前記収集手段および前記溶剤貯
    槽に接続され、前記溶剤を前記貯槽に帰還させる帰還ラ
    インを含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記貯槽を真空吸引し、前記貯槽内の大
    気圧以下の圧力を調整し、前記ワイパ本体の溶剤の浸透
    状態を調節する手段を含むことを特徴とする請求項3に
    記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記真空吸引し、大気圧以下の圧力を調
    整する手段はベンチュリー、エアを前記ベンチュリーに
    吹き込む手段、および前記ベンチュリーから前記溶剤貯
    槽にのびる真空テイクオフラインからなり、前記ベンチ
    ュリーに流れるエアの量が変化するとき、前記貯槽内の
    大気圧以下の圧力が変化するようにしたことを特徴とす
    る請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記付勢手段は前記ドラム内にのびるス
    プリング付勢されたプランジャと、前記プランジャを前
    記ドラム表面から外方に付勢する手段とからなることを
    特徴とする請求項1に記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記プランジャはドラム回転方向の上方
    に傾斜する面を有する端部および前記上方に傾斜する面
    に続く実質上平坦なランド部を有することを特徴とする
    請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記ドラムの表面は弾性をもち、ラッピ
    ングのとき前記物品、ラベルおよびドラム表面間の摩擦
    を増大させ前記物品を前記弾性材料内にわずかに偏向さ
    せることができるようにしたことを特徴とする請求項1
    に記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記ドラムの表面に常温接着剤をプリン
    トする手段は、前記ラベルの前縁に係合するプリントパ
    ッドを有する回転プリントヘッド、および前記プリント
    ヘッドを実質上前記ラベル搬送ドラムと同一の表面速度
    で回転させる手段からなることを特徴とする請求項1に
    記載の装置。
  10. 【請求項10】 前記プリントパッドを係合させ、前記
    プリントパッドに接着剤を受け渡すグラビアロールを有
    することを特徴とする請求項9に記載の装置。
  11. 【請求項11】 実質上滑らかな表面を有するラベル搬
    送ドラムと、 前記ドラムを回転させる手段と、 前記ラベル搬送ドラムの表面に薄いフィルムの熱収縮性
    ポリマーラベルを供給する手段とを有する小型円筒物品
    に薄いフィルムの熱収縮性ポリマーフィルムラベルを適
    用する装置において、 前記ラベルが前記ドラムとともに移動しているとき、前
    記ラベルの前縁に近接した領域に常温接着剤を適用する
    手段と、 前記ラベルの後縁に近接した領域に溶剤をワイピング
    し、前記後縁に近接した領域を洗浄し、軟化させる第1
    ワイパ手段と、 ドラム回転方向において前記第1ワイパ手段の後方に配
    置され前記ラベルの後縁に近接した領域に溶剤を適用
    し、前記ラベルの洗浄された表面の一部を溶融させ、溶
    剤処理領域に粘着性を生じさせ、その後溶剤シールボン
    ドを形成する第2ワイパ手段と、 前記ラベルが前記回転物品に係合するよう移動するとき
    小型円筒物品を前記ドラムと接線方向スピン係合し、前
    記ラベルの前縁と回転係合するよう送り、前記ラベルを
    前記物品のまわりにラップし、それに接着させる手段と
    を備えたことを特徴とする装置。
  12. 【請求項12】 前記各ワイパ手段は前記ドラムの外周
    面に近接して配置された固定された外方にのびるワイパ
    チップを有する多孔性ワイパ本体を有し、前記ラベルの
    後縁を前記ドラム表面から外方に付勢し、前記ラベルが
    前記ドラムとともに移動するとき、前記ワイパチップを
    係合させる手段を含むことを特徴とする請求項12に記
    載の装置。
  13. 【請求項13】 前記ラベルを前記物品上で熱収縮させ
    るヒータ手段を有することを特徴とする請求項12に記
    載の装置。
  14. 【請求項14】 前記各ワイパ手段は溶剤を前記ワイパ
    本体に適用し、ワイパチップ全体に分散させる手段を含
    むことを特徴とする請求項12に記載の装置。
  15. 【請求項15】 実質上滑らかな表面を有するラベル搬
    送ドラムと、 前記ドラムを回転させる手段と、 前記ラベル搬送ドラムの表面に薄いフィルムの熱収縮性
    ポリマーラベルを供給する手段とを有する小型円筒物品
    に薄いフィルムの熱収縮性ポリマーラベルを適用する装
    置において、 前記ラベルが前記ドラムとともに移動しているとき、前
    記ラベルの前縁に近接した領域に接着剤を適用する手段
    と、 前記ドラムの外周面に近接して配置された外方にのびる
    ワイパチップを有するワイパと、 前記ワイパチップに溶剤を適用する手段と、 前記ドラム内に配置され、前記ラベルの後縁に係合し前
    記ラベルの後縁を前記ドラム表面から外方に付勢し、前
    記ドラム表面に近接して配置されたワイパチップに係合
    し、溶剤を前記ワイパから前記ラベルの後縁に受け渡す
    付勢手段とを備え、 前記付勢手段は前記ドラム内に後退することができ、物
    品がラッピング位置で前記ラベルの後縁に係合すると
    き、前記物品が前記後縁を前記ドラムの外周面と同一の
    面内に押し下げ、ラッピングのとき前記物品が滑らかな
    表面上を転がるようにしたことを特徴とする装置。
  16. 【請求項16】 前記付勢手段は前記ドラム内に伸びる
    プランジャと、前記プランジャを前記ドラム表面から外
    方に付勢する手段とからなることを特徴とする請求項1
    5に記載の装置。
  17. 【請求項17】 前記プランジャはドラム回転方向の上
    方に傾斜する面を有する端部および前記上方に傾斜する
    面に続く実質上平坦なランド部を有することを特徴とす
    る請求項16に記載の装置。
  18. 【請求項18】 前記ドラムの表面は弾性をもち、物品
    のラッピングのとき前記ラベル、物品およびドラム表面
    間の摩擦を増大させ、前記物品を前記弾性材料内にわず
    かに偏向させることができるようにしたことを特徴とす
    る請求項15に記載の装置。
  19. 【請求項19】 オンザドラム表面インサートを含み、
    前記付勢手段を収容するスロットを含むことを特徴とす
    る請求項18に記載の装置。
  20. 【請求項20】 前記接着剤は室温で粘性をもつ常温接
    着剤であることを特徴とする請求項15に記載の装置。
  21. 【請求項21】 設定された進路に沿って移動するラベ
    ルなどの薄いフィルム材料に設定量の溶剤を適用するワ
    イパ組立体であって、 外方にのびるワイパチップを有する多孔性ワイパ本体
    と、 前記ワイパ本体を支持する実質上平坦な支持面を有する
    ワイパ支持ハウジングと、 前記支持面に形成され、溶剤を前記支持本体から収集す
    る手段と、 溶剤貯槽と、 溶剤を前記溶剤貯槽から送り前記溶剤を前記ワイパ本体
    にドリップ送りする手段と、 前記収集手段および前記溶剤貯槽に接続され溶剤を前記
    貯槽に復帰させる復帰ラインと、 前記貯槽内を真空吸引し前記貯槽内の大気圧以下の圧力
    を調整し、前記ワイパ本体の溶剤浸透状態を制御する手
    段とからなり、前記真空吸引手段は、 ベンチュリー、エアを前記ベンチュリーに吹き込む手
    段、および前記ベンチュリーから前記溶剤貯槽にのびる
    真空テイクオフラインからなり、前記ベンチュリーに流
    れるエアの量が変化するとき、前記貯槽内の大気圧以下
    の圧力が上昇するようにしたことを特徴とするワイパ組
    立体。
  22. 【請求項22】 小型円筒物品に熱収縮性の薄いフィル
    ムのポリマーラベルを適用する装置であって、 実質上滑らかな表面を有する回転ラベル搬送ドラムの表
    面に熱収縮性の薄いフィルムのポリマーラベルを供給す
    る工程と、 前記ラベルの前面に近接した領域に常温接着剤を適用す
    る工程と、 最初に前記ラベルの後縁に近接した領域に一定量の溶剤
    をワイピングし、前記後縁に近接した領域を洗浄し軟化
    させる工程と、その後、 洗浄され軟化した領域に一定量の溶剤を適用し、前記ラ
    ベルの溶剤処理領域を溶融させ、前記ラベルの溶剤処理
    領域に粘着および接着性をもたせる工程と、 前記ラベルが前記回転物品と係合するよう移動すると
    き、小型円筒物品を前記ドラムの表面と接線方向スピン
    係合し、前記ラベルの前縁と回転係合するよう送り、前
    記ラベルが前記物品のまわりにラップされ前記後縁が前
    記前縁にオーバーラップし、それに接着されるようにす
    る工程とからなる方法。
  23. 【請求項23】 小型円筒物品に熱収縮性フィルムポリ
    マーラベルを適用する方法であって、 実質上滑らかな表面を有する回転ラベル搬送ドラムの表
    面に熱収縮性の薄いフィルムのポリマーラベルを供給す
    る工程と、 前記ラベルの後縁に近接した領域に常温接着剤をプリン
    トする工程と、 前記ラベルの後縁に近接した領域に溶剤を適用する工程
    とからなり、この工程は (1)前記ラベルの後縁を前記ラベル搬送ドラムの外周
    から外方に付勢し、 (2)前記ラベルの外方に付勢された後縁を前記ドラム
    の外周から外方に間隔をおいて配置された溶剤が適用さ
    れたワイパチップに係合するよう移動させ、 (3)前記ラベルが前記回転物品と係合するよう移動す
    るとき、小型円筒物品を前記ドラムの表面と接線方向ス
    ピン係合し、前記ラベルの後縁に回転係合するよう送
    り、前記ラベルが前記物品のまわりにラップされ、溶剤
    シールボンドが生ずるようにすることによって達成され
    ることを特徴とする方法。
  24. 【請求項24】 滑らかな外周面を有する実質上円筒状
    の本体を備え、前記本体は1.75インチよりも小さい
    直径をもち、少なくとも一つの対向する実質上平坦な端
    部を有し、外周面と前記端部の交点に肩部を形成し、 0.0035インチよりも小さい材料厚さをもつポリマ
    ー材料から形成された熱収縮性ポリマーフィルム材料を
    備え、前記ラベルは前縁および後縁を有し、前記ラベル
    の大部分がプリント事項およびインクで被覆されてお
    り、前記後縁に近接した領域に実質上プリント事項およ
    びインクはなく、 前記ラベルが前記円筒本体のまわりにラップされ、前記
    後縁が前記ラベルの前縁にオーバーラップしており、前
    記ラベルの後縁に近接した領域に均一に適用され、溶剤
    シールボンドを形成する溶剤によって前記後縁が接着さ
    れ、 前記ラベルが前記円筒状本体の実質上平坦な端部と外周
    面の交点に形成された肩部で熱収縮していることを特徴
    とするリップバーム容器、乾電池、リップスティック管
    および薄い層の熱収縮性フィルムラベル材料が適用され
    る小型円筒物品。
  25. 【請求項25】 薄い層の熱収縮性フィルムラベルが適
    用された乾電池であって、 滑らかな外周面を有する円筒バッテリー本体を備え、前
    記本体は1.5インチよりも小さい直径をもち対向する
    実質上平坦な端部を有し、外周面と前記端部の交点に肩
    部を形成し、 0.0035インチよりも小さい材料厚さのポリマー材
    料から形成された実質上矩形状の熱収縮性フィルム材料
    を備え、前記ラベルは前縁および後縁をもち、前記ラベ
    ルの大部分がプリント事項およびインクで被覆されてお
    り、前記後縁に近接したラベルの部分に実質上プリント
    事項およびインクはなく、 前記フィルムラベルの前縁に適用され、前記前縁を前記
    バッテリー本体の外周面に保持する接着剤を備え、 前記ラベルが前記バッテリー本体のまわりにラップさ
    れ、前記後縁が前記バッテリーの前縁にオーバーラップ
    しており、前記ラベルの後縁に近接した領域に均一に適
    用された溶剤によって前記後縁が前記ラベルに接着され
    ており、 前記物品の肩部に近接したラベルの部分が前記肩部上で
    熱収縮していることを特徴とする乾電池。
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