JP4382302B2 - シート送出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、長尺の帯状シートが巻回された複数のシートロールから帯状シートを連続的に送出するシート送出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器等に装着されるシュリンクラベル等の筒状のラベルは、多数のラベルが繋がった状態でシート状に折り畳まれた長尺帯状のラベル形成基材を、ラベリング装置において順次切断することで個別のラベルを形成しながら容器等に装着するのが一般的であり、こういった長尺帯状のラベル形成基材のような帯状シートは、通常、ロール状に巻回されたシートロールとして供給されるため、ラベリング装置には、複数のシートロールから帯状シートを円滑かつ連続的に繰り出すことができるように、複数のシートロールを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群から積極的に帯状シートを送出するシート送出装置が並設されている。
【０００３】
こういったシート送出装置としては、例えば、図１１及び図１２に示すようなものがある。このシート送出装置５０は、図１３に示すように、長尺の帯状シートＳが巻回された複数のシートロールＳＲを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群ＲＧを回転可能に装着するシートロール装着台５１と、このシートロール装着台５１に装着されたシートロール群ＲＧを回転させる駆動モータ５２と、先端部が上下方向に揺動するように基端部が軸支された揺動アーム５３とを備えており、シートロール群ＲＧから送出された帯状シートＳは、複数のターンバー５４ａ〜５４ｅを介して順次案内され、揺動アーム５３の先端部の上方に固定設置された複数の固定ローラ５５と、揺動アーム５３の先端部に取り付けられた複数の可動ローラ５３ａとに交互に掛け渡された状態で、ラベリング装置等の帯状シートの繰出装置に導かれている。
【０００４】
このシート送出装置５０は、シートロール群ＲＧを回転させることによって、帯状シートＳを各シートロールＳＲから順次送出するようになっているが、帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲは、帯状シートＳを送出するに従って徐々に小径になっていくので、一定の回転数でシートロール群ＲＧを回転させると、帯状シートＳの送出速度が徐々に小さくなっていき、一定の速度で帯状シートＳを繰り出そうとしている繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度と、シート送出装置５０側における帯状シートＳの送出速度とがバランスしなくなり、シートロール群ＲＧから円滑に帯状シートＳを繰り出すことができなくなる。
【０００５】
このように、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度と、シート送出装置５０側における帯状シートＳの送出速度とがバランスしなくなると、揺動アーム５３が揺動し始めるので、このシート送出装置５０では、揺動アーム５３が所定状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数、即ち、シートロール群ＲＧを回転させている駆動モータ５２の回転数を制御することで、各シートロールＳＲの径変化に影響を受けることなく、常時、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度とシート送出装置５０側における帯状シートＳの送出速度とがバランスするように、シートロール群ＲＧから帯状シートＳを連続的に送出することができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上述したように、揺動アーム５３が所定状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御するシート送出装置５０では、帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲが次の段のシートロールＳＲに移行する時点では、シートロールＳＲの径が最小径から最大径に変化することになるので、シートロール群ＲＧの回転数も、最大回転数から最小回転数に変化させなければならないが、駆動モータ５２の回転数を瞬時に最大回転数から最小回転数に変化させることはできないので、次の段のシートロールＳＲに移行した直後は、シート送出装置５０側における帯状シートＳの送出速度が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度より大きくなり、一時的にシート送出装置５０から余分に帯状シートＳが送出されることになる。
【０００７】
このように、シートロールＳＲの移行直後に送出された帯状シートＳの余剰分は、図１４に示すように、揺動アーム５３が下方側に回動することによって吸収することになるが、例えば、繰出装置側が高速のラベリング装置のように、帯状シートＳの繰出速度が大きくなると、シートロール群ＲＧの最大回転時における帯状シートＳの送出量と最小回転時における帯状シートＳの送出量との差が、低速のラベリング装置に比べて格段に大きくなり、シートロールＳＲの移行直後に発生する帯状シートＳの余剰分もかなり大きくなる。
【０００８】
従って、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度が大きい場合は、上述した揺動アーム５３の回動だけでは、シートロールＳＲの移行直後に送出された帯状シートＳの余剰分を吸収することができなくなり、送出された帯状シートＳに弛みが発生することによって、帯状シートＳがその移動経路の周辺部位に引っかかって繰出不能となったり、その後、急激にテンションがかかって帯状シートＳが損傷し易くなるといった問題がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、繰出装置側における帯状シートの繰出速度が大きい場合であっても、シートロール群から送出された帯状シートに弛みが発生することがなく、繰出装置側が円滑に帯状シートを繰り出すことのできるシート送出装置を提供することにある。
【００１０】
【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に係る発明は、長尺の帯状シートが巻回された複数のシートロールから前記帯状シートを連続的に送出することができるように、複数の前記シートロールを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群を回転可能に装着するシートロール装着台と、前記シートロール装着台に装着された前記シートロール群を回転させる回転駆動手段と、前記シートロール群から前記帯状シートを繰り出そうとしている繰出装置側における前記帯状シートの繰出速度と、前記シートロール群からの前記帯状シートの送出速度とが略一致するように、前記シートロール群の回転数を制御する制御手段と、前記帯状シートを送出している前記シートロールにおける前記帯状シートの残量を検出する残量検出手段と、前記繰出装置との間に設置された前記帯状シートの貯留手段とを備え、前記残量検出手段によって検出された、前記帯状シートを送出している前記シートロールにおける前記帯状シートの残量が残り僅かになった時点で、前記シートロール群の回転数を予め設定されている基準回転数まで強制的に落とし、次の段の前記シートロールから前記帯状シートが送出されるようになった後に、前記制御手段による前記シートロール群の回転数制御が再開されるようになっており、前記貯留手段は、前記シートロール群から送出された前記帯状シートが交互に掛け渡される、上方に固定設置された複数の固定ローラ及びこの固定ローラの下方側で昇降する一または複数の可動ローラと、一または複数の前記可動ローラを所定の高さ位置に保持する保持機構とを有し、一または複数の前記可動ローラは、前記シートロール群の回転数制御が行われているときには前記保持機構によって所定の高さ位置に保持されており、前記シートロール群が基準回転数で回転しているときには前記保持機構による保持が解除されて昇降可能な状態となっていることを特徴とするシート送出装置を提供するものである。
【００１１】
以上のように、このシート送出装置では、残量検出手段によって検出された、帯状シートを送出しているシートロールにおける帯状シートの残量が残り僅かになった時点で、シートロール群の回転数を基準回転数まで落とすようにしているので、シートロールの移行直前では、帯状シートの送出速度が繰出装置側における帯状シートの繰出速度より小さくなって、必要量の帯状シートをシートロールから送出することができなくなるが、その不足分は、繰出装置との間に設置された貯留手段に貯留された帯状シートが送出されることによって補われるので、全体的に帯状シートの繰出と送出とのバランスが崩れることがない。
【００１２】
また、次の段のシートロールから帯状シートが送出されるようになった後に、制御手段によるシートロール群の回転数制御が再開されるようになっているが、次の段のシートロールに移行した時点では、既に、シートロール群の回転数が基準回転数まで落とされているので、大きな変動を与えることなく、帯状シートの繰出と送出とがバランスした定常状態に速やかに移行させることができる。
【００１３】
従って、このシート送出装置では、繰出装置側における帯状シートの繰出速度が大きくなっても、貯留手段における帯状シートの貯留量を適宜調整することによって、シートロールの移行時においても弛みを発生させることなく、円滑に帯状シートを送出することが可能となる。
【００１４】
また、このシート送出装置では、貯留手段が、シートロール群から送出された帯状シートが交互に掛け渡される、上方に固定設置された複数の固定ローラ及びこの固定ローラの下方側で昇降する一または複数の可動ローラと、一または複数の可動ローラを所定の高さ位置に保持する保持機構とを有し、一または複数の可動ローラは、シートロール群の回転数制御が行われているときには保持機構によって所定の高さ位置に保持されており、シートロール群が基準回転数で回転しているときには保持機構による保持が解除されて昇降可能な状態になっているので、シートロール群の回転数制御が行われている定常状態においては、この貯留手段に貯留された帯状シートが送出されることはなく、シートロールの移行時に発生する帯状シートの不足分を補うためにだけ、貯留手段に貯留された帯状シートを確実に使用することができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明のシート送出装置のように、前記貯留手段の上流側に、先端部が上下方向に揺動するように基端部が軸支された揺動アームを設置し、前記シートロール群から繰り出された前記帯状シートを、前記揺動アームの先端部の上方に固定設置された複数の固定ローラと、前記揺動アームの先端部に取り付けられた一または複数の可動ローラとに交互に掛け渡した状態で、前記貯留手段に導き、前記揺動アームが所定状態に保持されるように、前記制御手段が前記シートロール群の回転数を制御するようにしたものにあっては、簡単な機構で、繰出装置側における帯状シートの繰出速度とシートロール群からの帯状シートの送出速度とが略一致するように、シートロール群の回転速度を制御することができると共に、何らかの原因で繰出装置側における帯状シートの繰出速度とシートロール群からの帯状シートの送出速度とのバランスが多少崩れても、揺動アームが上下方向に揺動することによって即座に吸収することができる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明のシート送出装置のように、前記貯留手段が、前記シートロール群から送出された前記帯状シートが交互に掛け渡される、上方に固定設置された複数の固定ローラ及びこの固定ローラの下方側で昇降する一または複数の可動ローラを備え、一または複数の前記可動ローラを含む可動部分における前記可動ローラ１個当りの重量が、前記揺動アームの先端部における前記可動ローラ１個あたりの重量より大きくなるように設定されているものにあっては、貯留手段から帯状シートが送出され始めた後、貯留手段に帯状シートが補充されるまでの間は、重量の小さい揺動アームの先端部が上方に持ち上がった状態に保持されるので、次の段のシートロールから帯状シートが送出されるようになった時点で即座に初期の回転数制御に戻すことにより、貯留手段から送出された帯状シートが自動的に補充される。なお、ここにいう「一または複数の可動ローラを含む可動部分における可動ローラ１個当りの重量」とは、可動部分の全重量をその可動ローラの数で除した重量という意味であり、「揺動アームの先端部における可動ローラ１個あたりの重量」とは、可動ローラを含む揺動アームの先端部の全重量をその可動ローラの数で除した重量という意味である。
【００１８】
【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〜図３に示すように、このシート送出装置１は、長尺の帯状シートＳが巻回された複数のシートロールＳＲを多段に積み重ねたシートロール群ＲＧを回転させることによって、各シートロールＳＲから帯状シートＳを送出するシート送出部１０と、このシート送出部１０から送出された帯状シートＳを所定の移動経路に沿って案内するシート案内部２０とを備えている。
【００１９】
前記シートロール群ＲＧを構成しているシートロールＳＲは、図１３に示すように、相互に回転しないように、周り止めされた状態で多段に積み重ねることができるリールＲにそれぞれ装着されており、各シートロールＳＲは、上段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの巻始部分を隣接する下段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの巻終部分に接続するといった具合に、順次接続されており、多段に積み重ねられた複数のシートロールＳＲ間にわたって帯状シートＳを連続的に繰り出すことができるようになっている。
【００２０】
前記シート送出部１０は、シートロール群ＲＧを回転可能に装着するシートロール装着台１１と、このシートロール装着台１１に装着されたシートロール群ＲＧを回転させる駆動モータ１２とから構成されており、駆動モータ１２には、その回転数を変化させることができるように、インバータが付設されている。なお、シートロール装着台１１には、フロア上を水平移動させるためのキャスタ１３が取り付けられている。
【００２１】
前記シート案内部２０は、シートロール装着台１１に装着されたシートロール群ＲＧを構成している各シートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量をそれぞれ検出する残量検出手段としての複数の超音波センサ２１と、シート送出部１０から送出された帯状シートＳを方向転換させる５本のターンバー２３ａ〜２３ｅと、先端部が上下方向に揺動するように基端部が軸支された揺動アーム２４と、シート送出部１０から送出された帯状シートＳを貯留する貯留手段２８とを備えており、シート送出部１０によってシートロール群ＲＧから送出された帯状シートＳは、５本のターンバー２３ａ〜２３ｅによって順次方向転換しながら揺動アーム２４まで案内され、揺動アーム２４の先端部の上方に固定設置された３個の固定ローラ２６と、揺動アーム２４の先端部に取り付けられた２個の可動ローラ２５とに交互に掛け渡された状態で貯留手段２８に導かれている。なお、５本のターンバー２３ａ〜２３ｅのうち、中間のターンバー２３ｃを介して相互に離れた位置に設けられている２本のターンバー２３ｂ、２３ｄについては、帯状シートＳがその幅方向の全長にわたって略均一に接触するように、下方側を湾曲させてある。
【００２２】
前記揺動アーム２４の回動軸には、揺動アーム２４の角度を検出するポテンションメータ２７が取り付けられており、このポテンションメータ２７によって検出された揺動アーム２４の角度信号が図示しない制御手段に入力され、この制御手段によって、揺動アーム２４が所定の角度に保持されるように、駆動モータ１２の回転数がフィードバック制御されるようになっている。これによって、各シートロールＳＲの径変化に影響を受けることなく、下流側に設置されるラベリング装置等の繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの送出速度とがバランスし、繰出装置がシートロール群ＲＧから帯状シートＳを円滑に繰り出すことができるようになっている。
【００２３】
前記超音波センサ２１は、シートロールＳＲの外周面までの距離を測定することによって、そのシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量を検出するようになっており、図１及び図３に示すように、隣接する上下のシートロールＳＲの残量を検出している超音波センサ２１同士が相互干渉しないように、一定間隔を開けて立設された２本の支持レール２２に、８つの超音波センサ２１がそれぞれ１段毎に交互に取り付けられている。
【００２４】
各超音波センサ２１から出力される残量検出信号は、上述した制御手段にそれぞれ入力されるようになっており、この制御手段は、入力された残量検出信号に基づいて、その時点で帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲを認識すると共に、そのシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点で、シートロール群ＲＧの回転数を、シートロールＳＲが最大径の時に揺動アーム２４を所定の角度に保持するための回転数（最小回転数）よりも１０〜２０％程度高めに設定された基準回転数で強制的に定速回転させるようになっている。
【００２５】
前記貯留手段２８は、図１、図２及び図４に示すように、上方に固定設置された６個の固定ローラ２９及びこの固定ローラ２９の下方側で昇降するプレート３０に取り付けられた５個の可動ローラ３１と、プレート３０を所定の高さ位置に保持する保持機構３２と、所定の高さ位置まで降下しているプレート３０を検出する検出センサ３３とを備えており、６個の固定ローラ２９と、所定の高さ位置に保持された状態の５個の可動ローラ３１とに帯状シートＳを交互に掛け渡すことによって、所定長さの帯状シートＳが貯留されるようになっている（図２参照）。
【００２６】
前記保持機構３２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、プレート３０に固着された係止片３２ａと、ベース部材２８ａに固定設置されたシリンダ３２ｂとから構成されており、進退するシリンダ３２ｂのピストンロッドが、プレート３０に固着された係止片３２ａを係止することで、プレート３０、即ち、５個の可動ローラ３１が所定位置に保持されるようになっている。
【００２７】
この保持機構３２によるプレート３０の保持は、シートロール群ＲＧを基準回転数で強制的に定速回転させるようになった時点で制御手段から出力される解除信号に従って解除され、プレート３０に取り付けられた５個の可動ローラ３１が昇降可能な状態となる。そして、一旦上昇したプレート３０が降下し、検出センサ３３によって検出されると、この保持機構３２によってプレート３０が再度保持されるようになっている。
【００２８】
また、プレート３０及び可動ローラ３１を含む可動部分における可動ローラ３１の１個あたりの重量（可動部分の全重量を可動ローラ３１の数で除した重量）が、揺動アーム２４の先端部における可動ローラ２５の１個あたりの重量（揺動アーム２４の先端部の全重量を可動ローラ２５の数で除した重量）より小さくなるように設定されており、保持機構３２によるプレート３０の保持が解除された状態では、揺動アーム２４の先端部が上方に持ち上がる前にプレート３０及び可動ローラ３１が上昇するようになっている。
【００２９】
なお、シート送出部１０とシート案内部２０とは、図１及び図５（ａ）、（ｂ）に示すように、シート案内部２０に上下方向にスライド自在に取り付けられたレバー付きのロック棒２０ａを押し下げて、シートロール装着台１１に取り付けられたブロック１０ａのロック穴に挿入することによって相互に連結され、シートロール装着台１１に装着されたシートロール群ＲＧを回転駆動させる際に発生する振動によって、シート送出部１０がシート案内部２０に対して位置ずれしないようになっている。
【００３０】
以上のように構成されたシート送出装置１における帯状シートＳの送出動作について、図６及び図７を参照しながら説明する。駆動モータ１２を回転させることによって、最上段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出され始めると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、そのシートロールＳＲの残量が徐々に少なくなっていくことに伴って、そのシートロールＳＲの径が徐々に小さくなっていくが、上述したように、このシート送出装置１では、揺動アーム２４が所定の角度に保持されるように、駆動モータ１２の回転数が制御されるので、そのシートロールＳＲの径変化に影響を受けることなく、図７（ａ）に示すように、下流側に設置されるラベリング装置等の繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの送出速度Ｖ２とがバランスした状態で、繰出装置によってシートロール群ＲＧから帯状シートＳが円滑に繰り出される。
【００３１】
このようにして、最上段のシートロールＳＲから帯状シートＳが連続的に送出されていくが、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、最上段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点（Ｔ１）において、シートロール群ＲＧの回転数を最小回転数より１０〜２０％程度高く設定された基準回転数に落として定速で回転させると共に、貯留手段２８における保持機構３２によるプレート３０の保持を解除して可動ローラ３１を昇降可能な状態にする（図４（ｂ）参照）。このとき、シートロール群ＲＧの回転数は最大回転数に近づいているので、シートロール群ＲＧの回転数を瞬時に基準回転数まで落とすことはできず、シートロール群ＲＧの回転数が基準回転数まで低下するのに若干の時間を要することになる。
【００３２】
このように、最上段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点でシートロール群ＲＧの回転数を基準回転数まで落とすと、図７（ｂ）に示すように、シートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１に比べて小さくなるので、必要な帯状シートＳをシートロール群ＲＧから送出することができなくなるが、その不足分は、可動ローラ３１が上昇することにより、貯留手段２８に貯留されている帯状シートＳが送出されることで補われる（図６（ｄ）参照）。なお、シートロール群ＲＧが基準回転数で定速回転を始める初期段階では、主として貯留手段２８から帯状シートＳが送出されることになるので、揺動アーム２４はゆっくりと下方側に回動し始める（図７（ｂ）参照）。
【００３３】
その後、最上段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳを使い切って、次の段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出されるようになると、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲの径は最小径から最大径に変化するが、シートロール群ＲＧの回転数は、最小回転数より高い基準回転数に維持されているので、図７（ｃ）に示すように、シートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１に比べて大きくなる。このため、繰出装置側における帯状シートＳの繰出量より多くの帯状シートＳがシートロール群ＲＧから送出されることになるが、その余剰分は、可動ローラ３１が降下することによって貯留手段２８に貯留されはじめる（図６（ｄ）参照）。
【００３４】
そして、可動ローラ３１を支持しているプレート３０が初期の高さ位置まで降下すると、即ち、図６（ｄ）に示すように、貯留手段２８に所定量の帯状シートＳが貯留されると（Ｔ２）、検出センサ３３によってプレート３０が検出されるので、検出センサ３３からの検出信号を受信した制御手段が保持機構３２のシリンダ３２ｂを作動させることによって、プレート３１を再び初期の高さ位置に保持すると共に（図４（ａ）参照）、シートロール群ＲＧを基準回転数で定速回転させていた状態から、揺動アーム２４が所定状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御する初期の回転数制御に切り替える。
【００３５】
これによって、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１とシートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２とがバランスし、図７（ａ）に示すような定常状態に移行する。なお、図６（ｃ）に示すように、駆動モータ１２を回転数制御に切り替える直前のシートロール群ＲＧの回転数（基準回転数）と、駆動モータ１２を回転数制御に切り替えた直後に要求されるシートロール群ＲＧの回転数とは大きく異なっていないので、短時間でスムーズに定常状態に移行することになる。
【００３６】
以後、同様の動作を繰返すことによって、上段のシートロールＳＲから下段のシートロールＳＲへと順次移行しながら、シートロール群ＲＧから帯状シートＳが連続的に送出されることになる。
【００３７】
以上のように、このシート送出装置１では、帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点で、シートロール群ＲＧの回転数を基準回転数まで落とし、帯状シートＳの不足分を貯留手段２８から送出するようにしているので、高速のラベリング装置のように、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度が大きくなっても、貯留手段２８における帯状シートＳの貯留量を適宜調整することによって、シートロールＳＲの移行時においても弛みを発生させることなく、円滑に帯状シートＳを送出することができる。
【００３８】
また、従来のシート送出装置では、各シートロールＳＲにおける帯状シートＳの巻き数を多くすると、最大径と最小径との差が大きくなり、シートロールＳＲの移行時におけるシートロール群ＲＧの回転数の変化量が大きくなるので、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度が大きくなった場合と同様の問題が発生することになるが、このシート送出装置１では、こういった巻き数の多いシートロールＳＲを使用した場合でも、弛みを発生させることなく、円滑に帯状シートＳを送出することができるので、連続的に繰り出すことができる帯状シートＳの長さを長くすることができるという効果も得られる。
【００３９】
また、上述したように、このシート送出装置１では、シートロール群ＲＧの回転数制御が行われている定常状態においては可動ローラ３１を所定の高さ位置に保持し、シートロールＳＲの移行段階において可動ローラ３１を昇降させることができるようにしたので、定常状態においては貯留手段２８に貯留された帯状シートＳが送出されることはなく、シートロールＳＲの移行時に発生する帯状シートＳの不足分を補うためにだけ、貯留手段２８に貯留された帯状シートＳを確実に使用することができる。
【００４０】
また、上述したように、シートロール群ＲＧを定速回転させる際の基準回転数を、シートロールＳＲが最大径のときに要求される最小回転数よりも１０〜２０％程度高めに設定することによって、シートロールＳＲの移行直前に貯留手段２８から送出された帯状シートＳを、シートロールＳＲの移行後に自動的に補充するようにしたため、貯留手段２８には、シートロールＳＲの１回の移行に必要な貯留容量を確保しておけばよく、貯留手段２８の設置スペースを最小限に抑えることができる。
【００４１】
また、このシート送出装置１では、従来のシート送出装置に比べて、湾曲した２本のターンバー２３ｂ、２３ｄの間隔を大きくしたため、下段側のシートロールＳＲから送出される帯状シートＳの走行ラインの角度が緩やかになり（図２及び図１２参照）、安定した状態で円滑に帯状シートＳを送出することができる。
【００４２】
図８〜図１０は、他の実施形態であるシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。このシート送出装置は、上述したシート送出装置１とは異なり、プレート３０及び可動ローラ３１を含む可動部分における可動ローラ３１の１個あたりの重量（可動部分の全重量を可動ローラ３１の数で除した重量）が、揺動アーム２４の先端部における可動ローラ２５の１個あたりの重量（揺動アーム２４の先端部の全重量を可動ローラ２５の数で除した重量）より大きくなるように設定されていると共に、シートロール群ＲＧを定速で回転させる基準回転数が最小回転数に設定されており、以下のようにして、シートロールＳＲの移行時における制御が行われる。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、下流側に設置されるラベリング装置等の繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの送出速度Ｖ２とがバランスした状態で、繰出装置によってシートロール群ＲＧから帯状シートＳが連続的に送出されていき、図１０に示すように、シートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点（Ｔ１）で、シートロール群ＲＧの回転数を基準回転数（最小回転数）まで落とすと、シートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１に比べて小さくなるので、必要な帯状シートＳをシートロール群ＲＧから送出することができなくなるが、その不足分は、図８（ｂ）に示すように、まず、可動ローラ１個当りの重量が小さい揺動アーム２４の先端部が上方側に持ち上がることで、固定ローラ２６と可動ローラ２５との間に貯留されている帯状シートＳが送出された後、同図（ｃ）に示すように、可動ローラ１個あたりの重量が大きい貯留手段２８の可動部分（プレート３０、可動ローラ３１）が上昇することで、貯留手段２８に貯留されている帯状シートＳが送出されることによって補われる。
【００４４】
続いて、次の段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出されるようになると、シートロール群ＲＧを基準回転数で定速回転させていた状態から、揺動アーム２４が所定状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御する初期の回転数制御に切り替える。具体的には、各シートロールＳＲ間における帯状シートＳの接続部分に貼着されているアルミニウムテープが、帯状シートＳの走行ライン上における所定の検出位置で検出された時点で初期の回転数制御に切り替えることになる。
【００４５】
このとき、揺動アーム２４は、その先端部が上方に持ち上がった状態に保持されているので、この揺動アーム２４を所定状態に戻すために、シートロール群ＲＧの回転数が上昇し（図１０参照）、シートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１に比べて大きくなって、繰出装置側における帯状シートＳの繰出量より多くの帯状シートＳがシートロール群ＲＧから送出されることになるが、その余剰分は、図９（ａ）に示すように、可動ローラ１個あたりの重量が大きい貯留手段２８の可動部分（プレート３０、可動ローラ３１）が降下することによって貯留手段２８に貯留されるので、可動ローラ１個あたりの重量が小さい揺動アーム２４の先端部は、依然として、上方に持ち上がった状態に保持されている。
【００４６】
このようにして、貯留手段２８の可動部分（プレート３０、可動ローラ３１）が初期の高さ位置まで降下することによって、貯留手段２８に所定量の帯状シートＳが貯留されると、同図（ｂ）に示すように、揺動アーム２４の先端部が降下し始め、短時間で揺動アーム２４が所定状態に保持された、図８（ａ）に示すような定常状態に移行することになる。
【００４７】
以上のように、このシート送出装置では、貯留手段２８の可動ローラ３１及びプレート３０の重量（可動ローラ３１の１個あたりの重量）を、揺動アーム２４の先端部の重量（可動ローラ２５の１個あたりの重量）より大きくすることによって、貯留手段２８から帯状シートＳが送出され始めた後、貯留手段２８に帯状シートＳが補充されるまでの間は、揺動アーム２４の先端部が上方に持ち上がった状態に保持されるようにしたので、次の段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出されるようになった時点で即座に初期の回転数制御に戻すことにより、貯留手段２８から送出された帯状シートＳが自動的に補充され、シート送出装置１のように、次の段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出されるようになった後も、引き続き最小回転数より高い回転数に設定された基準回転数でシートロール群ＲＧを強制的に定速回転させる必要がない。
【００４８】
なお、上述した各実施形態では、揺動アーム２４が所定の状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御することで、繰出装置側における帯状シートの繰出速度とシートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度とをバランス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、貯留手段２８と同様に、固定ローラ２６の下方側に自由に昇降する可動ローラを設けると共に固定ローラ２６と可動ローラとに帯状シートを掛け渡し、可動ローラが所定の高さ位置に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御することも可能である。
【００４９】
また、上述した各実施形態では、各シートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量を超音波センサ２１によって検出す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、シートロール群ＲＧの回転数が所定の回転数まで上昇すると、シートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残りわずかであると判断して、シートロール群ＲＧを強制的に基準回転数で定速回転させることも可能である。ただし、超音波センサを使用すると、精度よく帯状シートの残量検出を行うことができるので、残量検出手段としては超音波センサを使用するのが望ましい。
【００５０】
また、上述した第２の実施形態では、帯状シートＳの接続部に貼着されたアルミニウムテープを帯状シートＳの走行ライン上で検出したタイミングで、定速回転から回転数制御へ切り替えるようにしているが、これに限定されるものではなく、帯状シートＳの残量を検出する複数の超音波センサ２１によって、その切換タイミングを検知することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるシート送出装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】同上のシート送出装置を示す側面図である。
【図３】同上のシート送出装置を示す正面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は同上のシート送出装置における貯留手段に使用されている保持機構を示す詳細図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は同上のシート送出装置におけるシート送出部とシート案内部の連結機構を示す詳細図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は同上のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は同上のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は他の実施形態であるシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は同上のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図１０】同上のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図１１】従来のシート送出装置を示す平面図である。
【図１２】同上のシート送出装置を示す側面図である。
【図１３】シート送出装置に装着されるシートロール群を示す斜視図である。
【図１４】従来のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【符号の説明】
１ シート送出装置
１０ シート送出部
１１ シートロール装着台
１２ 駆動モータ（回転駆動手段）
２０ シート案内部
２１ 超音波センサ（残量検出手段）
２４ 揺動アーム
２５ 可動ローラ
２６ 固定ローラ
２８ 貯留手段
２９ 固定ローラ
３１ 可動ローラ
３２ 保持機構
Ｓ 帯状シート
ＳＲ シートロール
ＲＧ シートロール群
【発明の属する技術分野】
この発明は、長尺の帯状シートが巻回された複数のシートロールから帯状シートを連続的に送出するシート送出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器等に装着されるシュリンクラベル等の筒状のラベルは、多数のラベルが繋がった状態でシート状に折り畳まれた長尺帯状のラベル形成基材を、ラベリング装置において順次切断することで個別のラベルを形成しながら容器等に装着するのが一般的であり、こういった長尺帯状のラベル形成基材のような帯状シートは、通常、ロール状に巻回されたシートロールとして供給されるため、ラベリング装置には、複数のシートロールから帯状シートを円滑かつ連続的に繰り出すことができるように、複数のシートロールを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群から積極的に帯状シートを送出するシート送出装置が並設されている。
【０００３】
こういったシート送出装置としては、例えば、図１１及び図１２に示すようなものがある。このシート送出装置５０は、図１３に示すように、長尺の帯状シートＳが巻回された複数のシートロールＳＲを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群ＲＧを回転可能に装着するシートロール装着台５１と、このシートロール装着台５１に装着されたシートロール群ＲＧを回転させる駆動モータ５２と、先端部が上下方向に揺動するように基端部が軸支された揺動アーム５３とを備えており、シートロール群ＲＧから送出された帯状シートＳは、複数のターンバー５４ａ〜５４ｅを介して順次案内され、揺動アーム５３の先端部の上方に固定設置された複数の固定ローラ５５と、揺動アーム５３の先端部に取り付けられた複数の可動ローラ５３ａとに交互に掛け渡された状態で、ラベリング装置等の帯状シートの繰出装置に導かれている。
【０００４】
このシート送出装置５０は、シートロール群ＲＧを回転させることによって、帯状シートＳを各シートロールＳＲから順次送出するようになっているが、帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲは、帯状シートＳを送出するに従って徐々に小径になっていくので、一定の回転数でシートロール群ＲＧを回転させると、帯状シートＳの送出速度が徐々に小さくなっていき、一定の速度で帯状シートＳを繰り出そうとしている繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度と、シート送出装置５０側における帯状シートＳの送出速度とがバランスしなくなり、シートロール群ＲＧから円滑に帯状シートＳを繰り出すことができなくなる。
【０００５】
このように、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度と、シート送出装置５０側における帯状シートＳの送出速度とがバランスしなくなると、揺動アーム５３が揺動し始めるので、このシート送出装置５０では、揺動アーム５３が所定状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数、即ち、シートロール群ＲＧを回転させている駆動モータ５２の回転数を制御することで、各シートロールＳＲの径変化に影響を受けることなく、常時、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度とシート送出装置５０側における帯状シートＳの送出速度とがバランスするように、シートロール群ＲＧから帯状シートＳを連続的に送出することができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上述したように、揺動アーム５３が所定状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御するシート送出装置５０では、帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲが次の段のシートロールＳＲに移行する時点では、シートロールＳＲの径が最小径から最大径に変化することになるので、シートロール群ＲＧの回転数も、最大回転数から最小回転数に変化させなければならないが、駆動モータ５２の回転数を瞬時に最大回転数から最小回転数に変化させることはできないので、次の段のシートロールＳＲに移行した直後は、シート送出装置５０側における帯状シートＳの送出速度が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度より大きくなり、一時的にシート送出装置５０から余分に帯状シートＳが送出されることになる。
【０００７】
このように、シートロールＳＲの移行直後に送出された帯状シートＳの余剰分は、図１４に示すように、揺動アーム５３が下方側に回動することによって吸収することになるが、例えば、繰出装置側が高速のラベリング装置のように、帯状シートＳの繰出速度が大きくなると、シートロール群ＲＧの最大回転時における帯状シートＳの送出量と最小回転時における帯状シートＳの送出量との差が、低速のラベリング装置に比べて格段に大きくなり、シートロールＳＲの移行直後に発生する帯状シートＳの余剰分もかなり大きくなる。
【０００８】
従って、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度が大きい場合は、上述した揺動アーム５３の回動だけでは、シートロールＳＲの移行直後に送出された帯状シートＳの余剰分を吸収することができなくなり、送出された帯状シートＳに弛みが発生することによって、帯状シートＳがその移動経路の周辺部位に引っかかって繰出不能となったり、その後、急激にテンションがかかって帯状シートＳが損傷し易くなるといった問題がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、繰出装置側における帯状シートの繰出速度が大きい場合であっても、シートロール群から送出された帯状シートに弛みが発生することがなく、繰出装置側が円滑に帯状シートを繰り出すことのできるシート送出装置を提供することにある。
【００１０】
【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に係る発明は、長尺の帯状シートが巻回された複数のシートロールから前記帯状シートを連続的に送出することができるように、複数の前記シートロールを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群を回転可能に装着するシートロール装着台と、前記シートロール装着台に装着された前記シートロール群を回転させる回転駆動手段と、前記シートロール群から前記帯状シートを繰り出そうとしている繰出装置側における前記帯状シートの繰出速度と、前記シートロール群からの前記帯状シートの送出速度とが略一致するように、前記シートロール群の回転数を制御する制御手段と、前記帯状シートを送出している前記シートロールにおける前記帯状シートの残量を検出する残量検出手段と、前記繰出装置との間に設置された前記帯状シートの貯留手段とを備え、前記残量検出手段によって検出された、前記帯状シートを送出している前記シートロールにおける前記帯状シートの残量が残り僅かになった時点で、前記シートロール群の回転数を予め設定されている基準回転数まで強制的に落とし、次の段の前記シートロールから前記帯状シートが送出されるようになった後に、前記制御手段による前記シートロール群の回転数制御が再開されるようになっており、前記貯留手段は、前記シートロール群から送出された前記帯状シートが交互に掛け渡される、上方に固定設置された複数の固定ローラ及びこの固定ローラの下方側で昇降する一または複数の可動ローラと、一または複数の前記可動ローラを所定の高さ位置に保持する保持機構とを有し、一または複数の前記可動ローラは、前記シートロール群の回転数制御が行われているときには前記保持機構によって所定の高さ位置に保持されており、前記シートロール群が基準回転数で回転しているときには前記保持機構による保持が解除されて昇降可能な状態となっていることを特徴とするシート送出装置を提供するものである。
【００１１】
以上のように、このシート送出装置では、残量検出手段によって検出された、帯状シートを送出しているシートロールにおける帯状シートの残量が残り僅かになった時点で、シートロール群の回転数を基準回転数まで落とすようにしているので、シートロールの移行直前では、帯状シートの送出速度が繰出装置側における帯状シートの繰出速度より小さくなって、必要量の帯状シートをシートロールから送出することができなくなるが、その不足分は、繰出装置との間に設置された貯留手段に貯留された帯状シートが送出されることによって補われるので、全体的に帯状シートの繰出と送出とのバランスが崩れることがない。
【００１２】
また、次の段のシートロールから帯状シートが送出されるようになった後に、制御手段によるシートロール群の回転数制御が再開されるようになっているが、次の段のシートロールに移行した時点では、既に、シートロール群の回転数が基準回転数まで落とされているので、大きな変動を与えることなく、帯状シートの繰出と送出とがバランスした定常状態に速やかに移行させることができる。
【００１３】
従って、このシート送出装置では、繰出装置側における帯状シートの繰出速度が大きくなっても、貯留手段における帯状シートの貯留量を適宜調整することによって、シートロールの移行時においても弛みを発生させることなく、円滑に帯状シートを送出することが可能となる。
【００１４】
また、このシート送出装置では、貯留手段が、シートロール群から送出された帯状シートが交互に掛け渡される、上方に固定設置された複数の固定ローラ及びこの固定ローラの下方側で昇降する一または複数の可動ローラと、一または複数の可動ローラを所定の高さ位置に保持する保持機構とを有し、一または複数の可動ローラは、シートロール群の回転数制御が行われているときには保持機構によって所定の高さ位置に保持されており、シートロール群が基準回転数で回転しているときには保持機構による保持が解除されて昇降可能な状態になっているので、シートロール群の回転数制御が行われている定常状態においては、この貯留手段に貯留された帯状シートが送出されることはなく、シートロールの移行時に発生する帯状シートの不足分を補うためにだけ、貯留手段に貯留された帯状シートを確実に使用することができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明のシート送出装置のように、前記貯留手段の上流側に、先端部が上下方向に揺動するように基端部が軸支された揺動アームを設置し、前記シートロール群から繰り出された前記帯状シートを、前記揺動アームの先端部の上方に固定設置された複数の固定ローラと、前記揺動アームの先端部に取り付けられた一または複数の可動ローラとに交互に掛け渡した状態で、前記貯留手段に導き、前記揺動アームが所定状態に保持されるように、前記制御手段が前記シートロール群の回転数を制御するようにしたものにあっては、簡単な機構で、繰出装置側における帯状シートの繰出速度とシートロール群からの帯状シートの送出速度とが略一致するように、シートロール群の回転速度を制御することができると共に、何らかの原因で繰出装置側における帯状シートの繰出速度とシートロール群からの帯状シートの送出速度とのバランスが多少崩れても、揺動アームが上下方向に揺動することによって即座に吸収することができる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明のシート送出装置のように、前記貯留手段が、前記シートロール群から送出された前記帯状シートが交互に掛け渡される、上方に固定設置された複数の固定ローラ及びこの固定ローラの下方側で昇降する一または複数の可動ローラを備え、一または複数の前記可動ローラを含む可動部分における前記可動ローラ１個当りの重量が、前記揺動アームの先端部における前記可動ローラ１個あたりの重量より大きくなるように設定されているものにあっては、貯留手段から帯状シートが送出され始めた後、貯留手段に帯状シートが補充されるまでの間は、重量の小さい揺動アームの先端部が上方に持ち上がった状態に保持されるので、次の段のシートロールから帯状シートが送出されるようになった時点で即座に初期の回転数制御に戻すことにより、貯留手段から送出された帯状シートが自動的に補充される。なお、ここにいう「一または複数の可動ローラを含む可動部分における可動ローラ１個当りの重量」とは、可動部分の全重量をその可動ローラの数で除した重量という意味であり、「揺動アームの先端部における可動ローラ１個あたりの重量」とは、可動ローラを含む揺動アームの先端部の全重量をその可動ローラの数で除した重量という意味である。
【００１８】
【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〜図３に示すように、このシート送出装置１は、長尺の帯状シートＳが巻回された複数のシートロールＳＲを多段に積み重ねたシートロール群ＲＧを回転させることによって、各シートロールＳＲから帯状シートＳを送出するシート送出部１０と、このシート送出部１０から送出された帯状シートＳを所定の移動経路に沿って案内するシート案内部２０とを備えている。
【００１９】
前記シートロール群ＲＧを構成しているシートロールＳＲは、図１３に示すように、相互に回転しないように、周り止めされた状態で多段に積み重ねることができるリールＲにそれぞれ装着されており、各シートロールＳＲは、上段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの巻始部分を隣接する下段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの巻終部分に接続するといった具合に、順次接続されており、多段に積み重ねられた複数のシートロールＳＲ間にわたって帯状シートＳを連続的に繰り出すことができるようになっている。
【００２０】
前記シート送出部１０は、シートロール群ＲＧを回転可能に装着するシートロール装着台１１と、このシートロール装着台１１に装着されたシートロール群ＲＧを回転させる駆動モータ１２とから構成されており、駆動モータ１２には、その回転数を変化させることができるように、インバータが付設されている。なお、シートロール装着台１１には、フロア上を水平移動させるためのキャスタ１３が取り付けられている。
【００２１】
前記シート案内部２０は、シートロール装着台１１に装着されたシートロール群ＲＧを構成している各シートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量をそれぞれ検出する残量検出手段としての複数の超音波センサ２１と、シート送出部１０から送出された帯状シートＳを方向転換させる５本のターンバー２３ａ〜２３ｅと、先端部が上下方向に揺動するように基端部が軸支された揺動アーム２４と、シート送出部１０から送出された帯状シートＳを貯留する貯留手段２８とを備えており、シート送出部１０によってシートロール群ＲＧから送出された帯状シートＳは、５本のターンバー２３ａ〜２３ｅによって順次方向転換しながら揺動アーム２４まで案内され、揺動アーム２４の先端部の上方に固定設置された３個の固定ローラ２６と、揺動アーム２４の先端部に取り付けられた２個の可動ローラ２５とに交互に掛け渡された状態で貯留手段２８に導かれている。なお、５本のターンバー２３ａ〜２３ｅのうち、中間のターンバー２３ｃを介して相互に離れた位置に設けられている２本のターンバー２３ｂ、２３ｄについては、帯状シートＳがその幅方向の全長にわたって略均一に接触するように、下方側を湾曲させてある。
【００２２】
前記揺動アーム２４の回動軸には、揺動アーム２４の角度を検出するポテンションメータ２７が取り付けられており、このポテンションメータ２７によって検出された揺動アーム２４の角度信号が図示しない制御手段に入力され、この制御手段によって、揺動アーム２４が所定の角度に保持されるように、駆動モータ１２の回転数がフィードバック制御されるようになっている。これによって、各シートロールＳＲの径変化に影響を受けることなく、下流側に設置されるラベリング装置等の繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの送出速度とがバランスし、繰出装置がシートロール群ＲＧから帯状シートＳを円滑に繰り出すことができるようになっている。
【００２３】
前記超音波センサ２１は、シートロールＳＲの外周面までの距離を測定することによって、そのシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量を検出するようになっており、図１及び図３に示すように、隣接する上下のシートロールＳＲの残量を検出している超音波センサ２１同士が相互干渉しないように、一定間隔を開けて立設された２本の支持レール２２に、８つの超音波センサ２１がそれぞれ１段毎に交互に取り付けられている。
【００２４】
各超音波センサ２１から出力される残量検出信号は、上述した制御手段にそれぞれ入力されるようになっており、この制御手段は、入力された残量検出信号に基づいて、その時点で帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲを認識すると共に、そのシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点で、シートロール群ＲＧの回転数を、シートロールＳＲが最大径の時に揺動アーム２４を所定の角度に保持するための回転数（最小回転数）よりも１０〜２０％程度高めに設定された基準回転数で強制的に定速回転させるようになっている。
【００２５】
前記貯留手段２８は、図１、図２及び図４に示すように、上方に固定設置された６個の固定ローラ２９及びこの固定ローラ２９の下方側で昇降するプレート３０に取り付けられた５個の可動ローラ３１と、プレート３０を所定の高さ位置に保持する保持機構３２と、所定の高さ位置まで降下しているプレート３０を検出する検出センサ３３とを備えており、６個の固定ローラ２９と、所定の高さ位置に保持された状態の５個の可動ローラ３１とに帯状シートＳを交互に掛け渡すことによって、所定長さの帯状シートＳが貯留されるようになっている（図２参照）。
【００２６】
前記保持機構３２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、プレート３０に固着された係止片３２ａと、ベース部材２８ａに固定設置されたシリンダ３２ｂとから構成されており、進退するシリンダ３２ｂのピストンロッドが、プレート３０に固着された係止片３２ａを係止することで、プレート３０、即ち、５個の可動ローラ３１が所定位置に保持されるようになっている。
【００２７】
この保持機構３２によるプレート３０の保持は、シートロール群ＲＧを基準回転数で強制的に定速回転させるようになった時点で制御手段から出力される解除信号に従って解除され、プレート３０に取り付けられた５個の可動ローラ３１が昇降可能な状態となる。そして、一旦上昇したプレート３０が降下し、検出センサ３３によって検出されると、この保持機構３２によってプレート３０が再度保持されるようになっている。
【００２８】
また、プレート３０及び可動ローラ３１を含む可動部分における可動ローラ３１の１個あたりの重量（可動部分の全重量を可動ローラ３１の数で除した重量）が、揺動アーム２４の先端部における可動ローラ２５の１個あたりの重量（揺動アーム２４の先端部の全重量を可動ローラ２５の数で除した重量）より小さくなるように設定されており、保持機構３２によるプレート３０の保持が解除された状態では、揺動アーム２４の先端部が上方に持ち上がる前にプレート３０及び可動ローラ３１が上昇するようになっている。
【００２９】
なお、シート送出部１０とシート案内部２０とは、図１及び図５（ａ）、（ｂ）に示すように、シート案内部２０に上下方向にスライド自在に取り付けられたレバー付きのロック棒２０ａを押し下げて、シートロール装着台１１に取り付けられたブロック１０ａのロック穴に挿入することによって相互に連結され、シートロール装着台１１に装着されたシートロール群ＲＧを回転駆動させる際に発生する振動によって、シート送出部１０がシート案内部２０に対して位置ずれしないようになっている。
【００３０】
以上のように構成されたシート送出装置１における帯状シートＳの送出動作について、図６及び図７を参照しながら説明する。駆動モータ１２を回転させることによって、最上段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出され始めると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、そのシートロールＳＲの残量が徐々に少なくなっていくことに伴って、そのシートロールＳＲの径が徐々に小さくなっていくが、上述したように、このシート送出装置１では、揺動アーム２４が所定の角度に保持されるように、駆動モータ１２の回転数が制御されるので、そのシートロールＳＲの径変化に影響を受けることなく、図７（ａ）に示すように、下流側に設置されるラベリング装置等の繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの送出速度Ｖ２とがバランスした状態で、繰出装置によってシートロール群ＲＧから帯状シートＳが円滑に繰り出される。
【００３１】
このようにして、最上段のシートロールＳＲから帯状シートＳが連続的に送出されていくが、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、最上段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点（Ｔ１）において、シートロール群ＲＧの回転数を最小回転数より１０〜２０％程度高く設定された基準回転数に落として定速で回転させると共に、貯留手段２８における保持機構３２によるプレート３０の保持を解除して可動ローラ３１を昇降可能な状態にする（図４（ｂ）参照）。このとき、シートロール群ＲＧの回転数は最大回転数に近づいているので、シートロール群ＲＧの回転数を瞬時に基準回転数まで落とすことはできず、シートロール群ＲＧの回転数が基準回転数まで低下するのに若干の時間を要することになる。
【００３２】
このように、最上段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点でシートロール群ＲＧの回転数を基準回転数まで落とすと、図７（ｂ）に示すように、シートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１に比べて小さくなるので、必要な帯状シートＳをシートロール群ＲＧから送出することができなくなるが、その不足分は、可動ローラ３１が上昇することにより、貯留手段２８に貯留されている帯状シートＳが送出されることで補われる（図６（ｄ）参照）。なお、シートロール群ＲＧが基準回転数で定速回転を始める初期段階では、主として貯留手段２８から帯状シートＳが送出されることになるので、揺動アーム２４はゆっくりと下方側に回動し始める（図７（ｂ）参照）。
【００３３】
その後、最上段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳを使い切って、次の段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出されるようになると、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲの径は最小径から最大径に変化するが、シートロール群ＲＧの回転数は、最小回転数より高い基準回転数に維持されているので、図７（ｃ）に示すように、シートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１に比べて大きくなる。このため、繰出装置側における帯状シートＳの繰出量より多くの帯状シートＳがシートロール群ＲＧから送出されることになるが、その余剰分は、可動ローラ３１が降下することによって貯留手段２８に貯留されはじめる（図６（ｄ）参照）。
【００３４】
そして、可動ローラ３１を支持しているプレート３０が初期の高さ位置まで降下すると、即ち、図６（ｄ）に示すように、貯留手段２８に所定量の帯状シートＳが貯留されると（Ｔ２）、検出センサ３３によってプレート３０が検出されるので、検出センサ３３からの検出信号を受信した制御手段が保持機構３２のシリンダ３２ｂを作動させることによって、プレート３１を再び初期の高さ位置に保持すると共に（図４（ａ）参照）、シートロール群ＲＧを基準回転数で定速回転させていた状態から、揺動アーム２４が所定状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御する初期の回転数制御に切り替える。
【００３５】
これによって、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１とシートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２とがバランスし、図７（ａ）に示すような定常状態に移行する。なお、図６（ｃ）に示すように、駆動モータ１２を回転数制御に切り替える直前のシートロール群ＲＧの回転数（基準回転数）と、駆動モータ１２を回転数制御に切り替えた直後に要求されるシートロール群ＲＧの回転数とは大きく異なっていないので、短時間でスムーズに定常状態に移行することになる。
【００３６】
以後、同様の動作を繰返すことによって、上段のシートロールＳＲから下段のシートロールＳＲへと順次移行しながら、シートロール群ＲＧから帯状シートＳが連続的に送出されることになる。
【００３７】
以上のように、このシート送出装置１では、帯状シートＳを送出しているシートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点で、シートロール群ＲＧの回転数を基準回転数まで落とし、帯状シートＳの不足分を貯留手段２８から送出するようにしているので、高速のラベリング装置のように、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度が大きくなっても、貯留手段２８における帯状シートＳの貯留量を適宜調整することによって、シートロールＳＲの移行時においても弛みを発生させることなく、円滑に帯状シートＳを送出することができる。
【００３８】
また、従来のシート送出装置では、各シートロールＳＲにおける帯状シートＳの巻き数を多くすると、最大径と最小径との差が大きくなり、シートロールＳＲの移行時におけるシートロール群ＲＧの回転数の変化量が大きくなるので、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度が大きくなった場合と同様の問題が発生することになるが、このシート送出装置１では、こういった巻き数の多いシートロールＳＲを使用した場合でも、弛みを発生させることなく、円滑に帯状シートＳを送出することができるので、連続的に繰り出すことができる帯状シートＳの長さを長くすることができるという効果も得られる。
【００３９】
また、上述したように、このシート送出装置１では、シートロール群ＲＧの回転数制御が行われている定常状態においては可動ローラ３１を所定の高さ位置に保持し、シートロールＳＲの移行段階において可動ローラ３１を昇降させることができるようにしたので、定常状態においては貯留手段２８に貯留された帯状シートＳが送出されることはなく、シートロールＳＲの移行時に発生する帯状シートＳの不足分を補うためにだけ、貯留手段２８に貯留された帯状シートＳを確実に使用することができる。
【００４０】
また、上述したように、シートロール群ＲＧを定速回転させる際の基準回転数を、シートロールＳＲが最大径のときに要求される最小回転数よりも１０〜２０％程度高めに設定することによって、シートロールＳＲの移行直前に貯留手段２８から送出された帯状シートＳを、シートロールＳＲの移行後に自動的に補充するようにしたため、貯留手段２８には、シートロールＳＲの１回の移行に必要な貯留容量を確保しておけばよく、貯留手段２８の設置スペースを最小限に抑えることができる。
【００４１】
また、このシート送出装置１では、従来のシート送出装置に比べて、湾曲した２本のターンバー２３ｂ、２３ｄの間隔を大きくしたため、下段側のシートロールＳＲから送出される帯状シートＳの走行ラインの角度が緩やかになり（図２及び図１２参照）、安定した状態で円滑に帯状シートＳを送出することができる。
【００４２】
図８〜図１０は、他の実施形態であるシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。このシート送出装置は、上述したシート送出装置１とは異なり、プレート３０及び可動ローラ３１を含む可動部分における可動ローラ３１の１個あたりの重量（可動部分の全重量を可動ローラ３１の数で除した重量）が、揺動アーム２４の先端部における可動ローラ２５の１個あたりの重量（揺動アーム２４の先端部の全重量を可動ローラ２５の数で除した重量）より大きくなるように設定されていると共に、シートロール群ＲＧを定速で回転させる基準回転数が最小回転数に設定されており、以下のようにして、シートロールＳＲの移行時における制御が行われる。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、下流側に設置されるラベリング装置等の繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの送出速度Ｖ２とがバランスした状態で、繰出装置によってシートロール群ＲＧから帯状シートＳが連続的に送出されていき、図１０に示すように、シートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残り僅かになった時点（Ｔ１）で、シートロール群ＲＧの回転数を基準回転数（最小回転数）まで落とすと、シートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１に比べて小さくなるので、必要な帯状シートＳをシートロール群ＲＧから送出することができなくなるが、その不足分は、図８（ｂ）に示すように、まず、可動ローラ１個当りの重量が小さい揺動アーム２４の先端部が上方側に持ち上がることで、固定ローラ２６と可動ローラ２５との間に貯留されている帯状シートＳが送出された後、同図（ｃ）に示すように、可動ローラ１個あたりの重量が大きい貯留手段２８の可動部分（プレート３０、可動ローラ３１）が上昇することで、貯留手段２８に貯留されている帯状シートＳが送出されることによって補われる。
【００４４】
続いて、次の段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出されるようになると、シートロール群ＲＧを基準回転数で定速回転させていた状態から、揺動アーム２４が所定状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御する初期の回転数制御に切り替える。具体的には、各シートロールＳＲ間における帯状シートＳの接続部分に貼着されているアルミニウムテープが、帯状シートＳの走行ライン上における所定の検出位置で検出された時点で初期の回転数制御に切り替えることになる。
【００４５】
このとき、揺動アーム２４は、その先端部が上方に持ち上がった状態に保持されているので、この揺動アーム２４を所定状態に戻すために、シートロール群ＲＧの回転数が上昇し（図１０参照）、シートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度Ｖ２が、繰出装置側における帯状シートＳの繰出速度Ｖ１に比べて大きくなって、繰出装置側における帯状シートＳの繰出量より多くの帯状シートＳがシートロール群ＲＧから送出されることになるが、その余剰分は、図９（ａ）に示すように、可動ローラ１個あたりの重量が大きい貯留手段２８の可動部分（プレート３０、可動ローラ３１）が降下することによって貯留手段２８に貯留されるので、可動ローラ１個あたりの重量が小さい揺動アーム２４の先端部は、依然として、上方に持ち上がった状態に保持されている。
【００４６】
このようにして、貯留手段２８の可動部分（プレート３０、可動ローラ３１）が初期の高さ位置まで降下することによって、貯留手段２８に所定量の帯状シートＳが貯留されると、同図（ｂ）に示すように、揺動アーム２４の先端部が降下し始め、短時間で揺動アーム２４が所定状態に保持された、図８（ａ）に示すような定常状態に移行することになる。
【００４７】
以上のように、このシート送出装置では、貯留手段２８の可動ローラ３１及びプレート３０の重量（可動ローラ３１の１個あたりの重量）を、揺動アーム２４の先端部の重量（可動ローラ２５の１個あたりの重量）より大きくすることによって、貯留手段２８から帯状シートＳが送出され始めた後、貯留手段２８に帯状シートＳが補充されるまでの間は、揺動アーム２４の先端部が上方に持ち上がった状態に保持されるようにしたので、次の段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出されるようになった時点で即座に初期の回転数制御に戻すことにより、貯留手段２８から送出された帯状シートＳが自動的に補充され、シート送出装置１のように、次の段のシートロールＳＲから帯状シートＳが送出されるようになった後も、引き続き最小回転数より高い回転数に設定された基準回転数でシートロール群ＲＧを強制的に定速回転させる必要がない。
【００４８】
なお、上述した各実施形態では、揺動アーム２４が所定の状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御することで、繰出装置側における帯状シートの繰出速度とシートロール群ＲＧから送出される帯状シートＳの送出速度とをバランス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、貯留手段２８と同様に、固定ローラ２６の下方側に自由に昇降する可動ローラを設けると共に固定ローラ２６と可動ローラとに帯状シートを掛け渡し、可動ローラが所定の高さ位置に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御することも可能である。
【００４９】
また、上述した各実施形態では、各シートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量を超音波センサ２１によって検出す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、シートロール群ＲＧの回転数が所定の回転数まで上昇すると、シートロールＳＲにおける帯状シートＳの残量が残りわずかであると判断して、シートロール群ＲＧを強制的に基準回転数で定速回転させることも可能である。ただし、超音波センサを使用すると、精度よく帯状シートの残量検出を行うことができるので、残量検出手段としては超音波センサを使用するのが望ましい。
【００５０】
また、上述した第２の実施形態では、帯状シートＳの接続部に貼着されたアルミニウムテープを帯状シートＳの走行ライン上で検出したタイミングで、定速回転から回転数制御へ切り替えるようにしているが、これに限定されるものではなく、帯状シートＳの残量を検出する複数の超音波センサ２１によって、その切換タイミングを検知することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるシート送出装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】同上のシート送出装置を示す側面図である。
【図３】同上のシート送出装置を示す正面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は同上のシート送出装置における貯留手段に使用されている保持機構を示す詳細図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は同上のシート送出装置におけるシート送出部とシート案内部の連結機構を示す詳細図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は同上のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は同上のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は他の実施形態であるシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は同上のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図１０】同上のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【図１１】従来のシート送出装置を示す平面図である。
【図１２】同上のシート送出装置を示す側面図である。
【図１３】シート送出装置に装着されるシートロール群を示す斜視図である。
【図１４】従来のシート送出装置における帯状シートの送出動作を説明するための動作説明図である。
【符号の説明】
１ シート送出装置
１０ シート送出部
１１ シートロール装着台
１２ 駆動モータ（回転駆動手段）
２０ シート案内部
２１ 超音波センサ（残量検出手段）
２４ 揺動アーム
２５ 可動ローラ
２６ 固定ローラ
２８ 貯留手段
２９ 固定ローラ
３１ 可動ローラ
３２ 保持機構
Ｓ 帯状シート
ＳＲ シートロール
ＲＧ シートロール群
Claims (3)
- 長尺の帯状シートが巻回された複数のシートロールから前記帯状シートを連続的に送出することができるように、複数の前記シートロールを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群を回転可能に装着するシートロール装着台と、
前記シートロール装着台に装着された前記シートロール群を回転させる回転駆動手段と、
前記シートロール群から前記帯状シートを繰り出そうとしている繰出装置側における前記帯状シートの繰出速度と、前記シートロール群からの前記帯状シートの送出速度とが略一致するように、前記シートロール群の回転数を制御する制御手段と、
前記帯状シートを送出している前記シートロールにおける前記帯状シートの残量を検出する残量検出手段と、
前記繰出装置との間に設置された前記帯状シートの貯留手段とを備え、
前記残量検出手段によって検出された、前記帯状シートを送出している前記シートロールにおける前記帯状シートの残量が残り僅かになった時点で、前記シートロール群の回転数を予め設定されている基準回転数まで強制的に落とし、次の段の前記シートロールから前記帯状シートが送出されるようになった後に、前記制御手段による前記シートロール群の回転数制御が再開されるようになっており、
前記貯留手段は、前記シートロール群から送出された前記帯状シートが交互に掛け渡される、上方に固定設置された複数の固定ローラ及びこの固定ローラの下方側で昇降する一または複数の可動ローラと、
一または複数の前記可動ローラを所定の高さ位置に保持する保持機構とを有し、
一または複数の前記可動ローラは、前記シートロール群の回転数制御が行われているときには前記保持機構によって所定の高さ位置に保持されており、前記シートロール群が基準回転数で回転しているときには前記保持機構による保持が解除されて昇降可能な状態となっていることを特徴とするシート送出装置。 - 前記貯留手段の上流側には、先端部が上下方向に揺動するように基端部が軸支された揺動アームが設置されており、
前記シートロール群から繰り出された前記帯状シートは、前記揺動アームの先端部の上方に固定設置された複数の固定ローラと、前記揺動アームの先端部に取り付けられた一または複数の可動ローラとに交互に掛け渡された状態で、前記貯留手段に導かれており、
前記制御手段は、前記揺動アームが所定状態に保持されるように、前記シートロール群の回転数を制御している請求項１に記載のシート送出装置。 - 前記貯留手段は、前記シートロール群から送出された前記帯状シートが交互に掛け渡される、上方に固定設置された複数の固定ローラ及びこの固定ローラの下方側で昇降する一または複数の可動ローラを備え、
一または複数の前記可動ローラを含む可動部分における前記可動ローラ１個当りの重量が、前記揺動アームの先端部における前記可動ローラ１個当りの重量より大きくなるように設定されている請求項２に記載のシート送出装置。
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