(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の芯部材とその外周に巻きつけられたシートとを有するロールから前記シートを供給するシート供給システムであって、
本体部と、当該本体部に接続される基端部および当該基端部に対して相対変位可能な先端部を有するアームと、当該アームの前記先端部に設けられて前記ロールを保持する移送側保持部とを備える移送装置と、
前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記ロールが載置されるロール載置部と、
前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記シートを連続的に繰出可能な状態で前記ロールを支持するロール支持部を有するシート供給装置と、
前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記ロールについて予め設定された中間処理を行う中間処理装置と、
前記移送装置を制御可能な制御器とを備え、
前記アームの前記先端部は、前記移送側保持部が取り付けられる取付部を有し、
前記移送側保持部は、前記取付部から延びるとともに前記ロールの前記芯部材の内側に挿入された状態で当該ロールを保持するロール保持軸を有し、
前記ロール保持軸は、前記取付部に支持された基端部と、前記ロールの前記芯部材の内側に差し込まれる先端部とを有し、
前記中間処理装置は、前記ロールの前記芯部材に対する前記ロール保持軸の挿入方向を変更するために前記ロールの前記芯部材の軸方向の両端を開放させた状態で当該ロールを載置可能な形状を有する持ち替え用載置部を備え、
前記制御器は、
前記ロール載置部で前記移送側保持部が前記ロールを保持し、前記移送側保持部に保持された前記ロールを前記中間処理装置を経由して前記シート供給装置の前記ロール支持部に搬送するように、前記移送装置を制御し、
前記ロール載置部において前記ロール保持軸が前記ロールの前記芯部材の内側に挿入されるように、前記移送装置を制御するとともに、
前記ロール保持軸が前記芯部材に挿入された前記ロールを前記持ち替え用載置部に載置し、当該持ち替え用載置部に載置されている前記ロールの前記芯部材から前記ロール保持軸を前記芯部材の軸方向の一方側に引き抜き、前記芯部材から引き抜かれた前記ロール保持軸を前記ロールの前記芯部材の内側に当該芯部材の軸方向の他方側から挿入するように、前記移送装置を制御する、シート供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシート供給システムにおいて、
前記移送装置は、前記ロール載置部に載置されている前記ロールの前記芯部材の位置を検出する芯位置検出装置を備え、
前記制御器は、前記芯位置検出装置によって検出された前記芯部材の位置に基づいて、前記ロール載置部における前記ロール保持軸の位置を、前記ロール保持軸が前記ロールを保持可能な位置に制御する、シート供給システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシート供給システムにおいて、
前記持ち替え用載置部には、第１の方向に沿って前記ロール保持軸が挿通されるのを許容し且つ当該ロール保持軸が前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って移動するのを許容するように前記持ち替え用載置部を前記第１の方向に貫通するとともに前記第２の方向に開く形状を有する溝部が形成されており、
前記制御器は、前記第１の方向に沿ってみたときに前記芯部材の内側部分と前記溝部とが重なる位置で前記ロールを前記持ち替え用載置部に載置するとともに当該ロールの前記芯部材から前記ロール保持軸を前記第１の方向の一方側に引き抜いた後、前記ロール保持軸を前記ロールの前記芯部材の内側に前記第１の方向の他方側から挿入するとともに前記第２の方向に移動させるように、前記移送装置を制御する、シート供給システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシート供給システムにおいて、
前記持ち替え用載置部は、前記ロールの前記芯部材が前記第１の方向に延びる姿勢で載置される載置面を有し、
前記第１の方向は上下方向に設定され、前記第２の方向は水平方向に設定されている、シート供給システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のシート供給システムにおいて、
前記中間処理装置は、前記ロールの巻方向を検出する巻方向検出装置を備え、
前記制御器は、前記巻方向検出装置で検出された前記ロールの巻方向が予め設定された方向でない場合に、前記ロールが前記持ち替え用載置部に載置されて、当該ロールの前記芯部材から前記ロール保持軸が前記芯部材の軸方向の一方側から引き抜かれた後、当該芯部材の軸方向の他方側から挿入されるように前記移送装置を制御する、シート供給システム。
【請求項６】
管状の芯部材とその外周に巻きつけられたシートとを有するロールから前記シートを供給するシート供給システムであって、
本体部と、当該本体部に接続される基端部および当該基端部に対して相対変位可能な先端部を有するアームと、当該アームの前記先端部に設けられて前記ロールを保持する移送側保持部とを備える移送装置と、
前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記ロールが載置されるロール載置部と、
前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記シートを連続的に繰出可能な状態で前記ロールを支持するロール支持部を有するシート供給装置と、
前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記ロールについて予め設定された中間処理を行う中間処理装置と、
前記移送装置を制御可能な制御器とを備え、
前記アームの前記先端部は、前記移送側保持部が取り付けられる取付部を有し、
前記移送側保持部は、前記取付部から延びるとともに前記ロールの前記芯部材の内側に挿入された状態で当該ロールを保持するロール保持軸を有し、
前記ロール保持軸は、前記取付部に固定された基端部と、前記ロールの前記芯部材の内側に差し込まれる先端部とを有し、
前記中間処理装置は、前記ロールの巻方向を検出する巻方向検出装置を備え、
前記巻方向検出装置は、前記ロールの外周面の一部を収容可能な遮光箱と、当該遮光箱内に取り付けられたライトおよびカメラとを有し、
前記制御器は、
前記ロール載置部で前記移送側保持部が前記ロールを保持するとともに、前記移送側保持部に保持された前記ロールを前記中間処理装置を経由して前記シート供給装置の前記ロール支持部に搬送するように、前記移送装置を制御し、
前記ロール載置部において前記ロール保持軸が前記ロールの前記芯部材の内側に挿入されるように、前記移送装置を制御し、
前記ロールの外周面が前記遮光箱内に収容され且つ当該ロールの外周面に前記ライトから光が照射されるように前記移送装置を制御し、
前記カメラで撮影された前記ロールの外周面に存在する前記シートの端部の影に基づいて前記ロールの巻方向を判定するとともに、
前記巻方向検出装置で検出された前記ロールの巻方向が予め設定された方向の場合に、前記ロールが前記シート供給装置に搬送されるように、前記移送装置を制御する、シート供給システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシート供給システムにおいて、
前記移送装置は、前記ロール載置部に載置されている前記ロールの前記芯部材の位置を検出する芯位置検出装置を備え、
前記制御器は、前記芯位置検出装置によって検出された前記芯部材の位置に基づいて、前記ロール載置部における前記ロール保持軸の位置を、前記ロール保持軸が前記ロールを保持可能な位置に制御する、シート供給システム。
【請求項８】
請求項５に記載のシート供給システムにおいて、
前記巻方向検出装置は、前記移送側保持部によって前記ロールが保持されている状態で、当該ロールの巻方向を検出する、シート供給システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のシート供給システムにおいて、
前記中間処理装置は、前記ロールの前記シートのうち、当該ロールの最外周面上の端部と最外周面上の前記シートの第１位置との間の部分と、当該第１位置と最外周面上の端部から当該ロールの周長以上離れたシートの第２位置との間の部分とを除去するシート除去装置を備える、シート供給システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシート供給システムにおいて、
前記中間処理装置は、前記ロールの半径を検出するロール径検出装置を備え、
前記シート除去装置は、前記シートを前記第１位置で切断する第１切断部と、前記ロールから当該ロールの径方向に離れる方向に延びる引出経路に沿って前記シートが配置されるように前記第１切断部によって形成された前記シートの端部を引き出す引出装置と、前記引出経路上に設けられて前記シートの端部が前記引出装置によって引き出された状態で前記シートの前記第２位置を切断する第２切断部とを備え、
前記移送側保持部は、当該移送側保持部に保持された前記ロールを前記芯部材の中心線回りに回転可能な状態で前記アームの前記先端部に設けられており、
前記制御器は、前記第１切断部によって前記シートが切断された後、前記シートの前記第２位置が前記第２切断部と対向するように前記シートが前記ロールから繰り出される方向に前記移送側保持部を回転させ、かつ、前記第２切断部によって前記シートが切断された後、当該第２切断部によって形成された前記シートの端部が前記ロールの外周面に配置されるように前記シートが前記ロールに巻き戻される方向に前記移送側保持部を回転させるとともに、前記シートを前記ロールに巻き戻すときの前記移送側保持部の回転角度を前記ロール径検出装置によって検出された前記ロールの半径を用いて制御する、シート供給システム。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のシート供給システムにおいて、
前記シート除去装置は、前記移送側保持部によって前記ロールが保持されている状態で当該ロールの前記シートを除去する、シート供給システム。
【請求項１２】
管状の芯部材とその外周に巻きつけられたシートとを有するロールをロール保持部に保持させて、当該ロール保持部に保持された前記ロールから前記シートを供給するためのシート供給方法であって、
本体部と、当該本体部に接続される基端部および当該基端部に対して相対変位可能な先端部を有するアームと、当該アームの前記先端部に設けられて前記ロールを保持する移送側保持部とを備える移送装置を用い、
前記移送装置の前記移送側保持部を、前記ロールが載置されるロール載置部に移動させる移動工程と、
前記ロール載置部に載置されている前記ロールを前記移送装置の前記移送側保持部によって保持させるロール取得工程と、
前記ロールに予め設定された中間処理を施す中間処理工程と、
前記中間処理が施された後の前記ロールを、前記シートを連続的に繰出可能な状態でロール保持部に保持させるセット工程とを含み、
前記中間処理工程は、前記ロールの前記シートのうち、当該ロールの最外周面上の端部と最外周面上の前記シートの第１位置との間の部分と、当該第１位置と最外周面上の端部から当該ロールの周長以上離れたシートの第２位置との間の部分とを除去するシート除去工程を含む、シート供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状の芯部材とその外周に巻きつけられたシートとを有するロールからシートを供給するシート供給システムおよびシート供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シートに各種加工を行う場合において、芯部材の外周にシートが巻きつけられることで形成されたロールからシートを連続的に繰り出して加工装置等に供給することが行われている。【０００３】
例えば、使い捨てのおむつは、不織布やフィルム、ティッシュといった材質や幅が異なる複数のシートにより形成されており、このおむつを製造する場合には、各種シートによって形成された複数種類のロールから各シートが連続的に繰り出されて各種加工が行われる。【０００４】
このようにシートを連続的に繰り出すためのシステムとして、特許文献１には、ロールを回転可能に保持してこのロールからシートを順次繰り出して供給するシート供給装置を備えたシステムが開示されている。特許文献１のシステムでは、シート供給装置において、残量が少なくなった使用中のロールのシートに新しいロールのシートが継がれる。また、、１つのロールのシートがなくなる前に、このシートに連続して新しいロールからシートが供給される。【０００５】
具体的には、特許文献１のシステムでは、シート供給装置に、ロールの中心に挿通されることでこれを保持する１対の保持軸と、シートの端部にテープを張り付けるテープ張り部と、テープを介して２つのシートを継ぐ継ぎ部と、ロールのシートの端部を把持して搬送可能な作業用ロボットとが設けられている。そして、一方のロールのシートの残量が少なくなると、作業用ロボットが他方のロールのシートの端部をテープ張り部に搬送する。そして、テープ張り部がこのシートの端部にテープを貼り付け、その後、継ぎ部が一方のシートに他方のシートを継ぎ足す。【０００６】
特許文献１のシステムによれば、残量が少なくなった使用中のシートに新しいシートが自動的に継ぎ足されて、シートが途切れることなく供給されるため、作業効率が高められる。【０００７】
しかしながら、このシステムにおいても、作業者は新しいロールをシート供給装置の保持軸にセットせねばならない。すなわち、２つのロールのうち一方のロールのシートの残量が少なくなって、このロールの使用が停止されると、その都度、この一方のロールをシート供給装置から排除して、新しいロールをシート供給装置に搬送してこれを保持軸にセットする必要がある。しかもロールの重量は、例えば１００ｋｇを越える場合も有り、取り扱いが容易でない。そのため、作業効率が十分に高くないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１６／００２５３１号
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、作業効率をより一層高めることのできるシート供給システムおよびシート供給方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
前記課題を解決するために、本願発明者らは、ロールを移動させることが可能な移送装置を設け、この移送装置によってロールをシート供給装置に取り付ける発想に想到した。しかしながら、ロールがロール載置部に搬入されてから、シート供給装置がロールからシートを連続的に繰り出すまでの間には、ロールに対してシートを連続的に繰出可能な状態でシート供給装置に取り付けるための所定の前処理（以下、中間処理という）を行う必要がある。例えば、シート端部を仮止めしている粘着テープ及び汚損等しているロールの最外周に位置するシートを除去する処理や、シート供給装置においてロールからシートが適切に繰り出されるようにロールの姿勢をこの繰り出し方向に対応した姿勢に変更する処理等が必要になる。
【００１１】
そこで、本発明は、管状の芯部材とその外周に巻きつけられたシートとを有するロールから前記シートを供給するシート供給システムであって、本体部と、当該本体部に接続される基端部および当該基端部に対して相対変位可能な先端部を有するアームと、当該アームの前記先端部に設けられて前記ロールを保持する移送側保持部とを備える移送装置と、前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記ロールが載置されるロール載置部と、前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記シートを連続的に繰出可能な状態で前記ロールを支持するロール支持部を有するシート供給装置と、前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記ロールについて予め設定された中間処理を行う中間処理装置と、前記移送装置を制御可能な制御器とを備え、前記アームの前記先端部は、前記移送側保持部が取り付けられる取付部を有し、前記移送側保持部は、前記取付部から延びるとともに前記ロールの前記芯部材の内側に挿入された状態で当該ロールを保持するロール保持軸を有し、前記ロール保持軸は、前記取付部に支持された基端部と、前記ロールの前記芯部材の内側に差し込まれる先端部とを有し、前記中間処理装置は、前記ロールの前記芯部材に対する前記ロール保持軸の挿入方向を変更するために前記ロールの前記芯部材の軸方向の両端を開放させた状態で当該ロールを載置可能な形状を有する持ち替え用載置部を備え、前記制御器は、前記ロール載置部で前記移送側保持部が前記ロールを保持し、前記移送側保持部に保持された前記ロールを前記中間処理装置を経由して前記シート供給装置の前記ロール支持部に搬送するように、前記移送装置を制御し、前記ロール載置部において前記ロール保持軸が前記ロールの前記芯部材の内側に挿入されるように、前記移送装置を制御するとともに、前記ロール保持軸が前記芯部材に挿入された前記ロールを前記持ち替え用載置部に載置し、当該持ち替え用載置部に載置されている前記ロールの前記芯部材から前記ロール保持軸を前記芯部材の軸方向の一方側に引き抜き、前記芯部材から引き抜かれた前記ロール保持軸を前記ロールの前記芯部材の内側に当該芯部材の軸方向の他方側から挿入するように、前記移送装置を制御する、シート供給システムを提供する。
【００１２】
また、本発明は、管状の芯部材とその外周に巻きつけられたシートとを有するロールをロール保持部に保持させて、当該ロール保持部に保持された前記ロールから前記シートを供給するためのシート供給方法であって、本体部と、当該本体部に接続される基端部および当該基端部に対して相対変位可能な先端部を有するアームと、当該アームの前記先端部に設けられて前記ロールを保持する移送側保持部とを備える移送装置を用い、前記移送装置の前記移送側保持部を、前記ロールが載置されるロール載置部に移動させる移動工程と、前記ロール載置部に載置されている前記ロールを前記移送装置の前記移送側保持部によって保持させるロール取得工程と、前記ロールに予め設定された中間処理を施す中間処理工程と前記中間処理が施された後の前記ロールを、前記シートを連続的に繰出可能な状態でロール保持部に保持させるセット工程とを含み、前記中間処理工程は、前記ロールの前記シートのうち、当該ロールの最外周面上の端部と最外周面上の前記シートの第１位置との間の部分と、当該第１位置と最外周面上の端部から当該ロールの周長以上離れたシートの第２位置との間の部分とを除去するシート除去工程を含む、シート供給方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、作業効率をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るシート供給システム１の全体構成を概略的に示した平面図である。
【図２】シート供給システム１の全体構成を概略的に示した側面図である。
【図３】ヘッドを第４軸と直交する方向の一方側から見た概略側面図である。
【図４】ヘッドを第４軸と直交する方向の他方側から見た概略側面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】ロール載置部に載置されているロールを移送側保持部に保持させるときの様子を示した概略側面図である。
【図７】移送側保持部からロールを取り外すときの様子を示した概略側面図である。
【図８】支持軸から芯部材を引き出すときの様子を示した概略側面図である。
【図９】支持軸から芯部材を取り外すときの様子を示した概略側面図である。
【図１０】中間処理装置の概略側面図である。
【図１１】図１のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１１に対応する図であってロールの巻方向を検出する手順を説明するための図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【図１４】載置台を示した平面図である。
【図１５】載置台にロールを載置するときの様子を示した概略側面図である。
【図１６】移送側保持部にロールを持ち替えさせるときの様子を示した概略側面図である。
【図１７】図１０のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。
【図１８】図１０のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】コントローラの入出力を示したブロック図である。
【図２０】シート供給システムで実施される処理の全体の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的な範囲を限定するものではない。
【００１６】
（１）システム全体構成
図１は、本実施形態に係るシート供給システム１の全体構成を概略的に示した平面図である。図２は、シート供給システム１の全体構成を概略的に示した側面図である。
【００１７】
シート供給システム１は、管状の芯部材１１とその外周に巻きつけられたシート１２とを有するロール１０からシート１２を供給するためのシステムである。
【００１８】
シート供給システム１は、シート供給装置２と、ロール載置部３と、移送装置４と、中間処理装置５と、コントローラ１００（制御器、図１９参照）とを有する。
【００１９】
本実施形態では、シート供給システム１は、使い捨てのおむつを製造する製造システムで用いられる。この製造システムでは、シート供給システム１から供給されたシート１２に各種加工を行って使い捨てのおむつが製造される。
【００２０】
（２）装置の詳細構造
各装置の詳細について説明する。以下では、移送装置４の後述するレール４０に沿う方向であって図１の上下方向を前後方向といい、図１の上、下をそれぞれ前、後という。また、図１の左右方向を単に左右方向といい、図１の右、左をそれぞれ単に右、左という。
【００２１】
（２−１）シート供給装置
シート供給装置２は、一対の支持壁２１ａ，２１ａと、複数対の支持軸（ロール支持部、ロール保持部）２２と、複数のガイドロール２３とを有する。
【００２２】
各支持壁２１ａは、それぞれ床面９０から上方に延びるとともに左右方向に延びており前後方向に沿って互いに平行に並んでいる。
【００２３】
各支持軸２２は、ロール１０を支持するための部材である。各支持軸２２は、略円柱状を有しており、ロール１０の芯部材１１の内側に挿入されることでロール１０を支持する。各支持軸２２は、支持壁２１ａ，２１ａから水平方向に延びている。図１および図２に示した例では、後側の支持壁２１ａには支持壁２１ａから後方に延びる４つ（２対）の支持軸２２が設けられ、前側の支持壁２１ａには支持壁２１ａから前方に延びる４つ（２対）の支持軸２２が設けられている。また、各支持壁２１ａには、その上部と下部とにおいて、それぞれ２つ（１対）の支持軸２２が左右に並んで設けられている。
【００２４】
各ガイドロール２３は、それぞれシート１２を所定の経路に沿って案内するためのものである。各ガイドロール２３も、支持壁２１ａ，２１ａから水平方向に延びている。
【００２５】
支持軸２２に支持されたロール１０のシート１２は、モータが支持軸２２を回転駆動することでロール１０から繰り出されていく。このシート１２は、後工程の装置（不図示）によって引き取られることで、各ガイドロール２３を介して前記経路に沿って搬送される。
【００２６】
ここで、支持軸２２に支持されたロール１０からシート１２が繰り出されていくときのロール１０の回転方向は支持軸２２ごとに予め決まっている。各ガイドロール２３は、この決まった回転方向にロール１０が回転することではじめてシート１２が適切に前記経路に沿って後工程に繰り出されるように、配置されている。
【００２７】
図２に示した例では、左側に設けられた支持軸２２に支持されたロール１０が実線で示した矢印のように支持軸２２の先端側から見て時計回りに回転すると、このロール１０からシート１２が適切に繰り出されていく。一方、右側に設けられた支持軸２２に支持されたロール１０では、破線で示した矢印のように支持軸２２の先端側から見て反時計回りにロール１０が回転したときに、ロール１０からシート１２が適切に繰り出されていく。
【００２８】
ここで、使い捨てのおむつは、不織布やフィルム、ティッシュといった材質や幅が異なる複数種類のシートにより形成されている。これに対応して、シート供給装置２は、材質や幅や外径の異なる複数種類のロールから各シートを連続的に繰り出し可能となっている。すなわち、シート供給装置２の互いに異なる対の各支持軸２２には、必要に応じてそれぞれ互いに種類の異なるロール１０が支持され、これらロール１０から互いに異なる複数種類のシートがそれぞれ後工程に向けて繰り出されていく。ただし、各ロール１０の芯部材１１の内径はほぼ同じとされており、シート供給装置２の全ての支持軸２２の外径は、ほぼ同じに設定されている。
【００２９】
（２−２）ロール載置部
ロール載置部３は、使用前のロール１０が載置される部分である。本実施形態では、床面９０の一部がロール載置部３として機能する。図１に示す例では、レール４０を挟んでシート供給装置２と反対側（右側）において、中間処理装置５よりも前方および後方にそれぞれ１つずつロール載置部３が設けられている。図１に示した例では、前側のロール載置部３には外径が小さいロール１０が載置され、後側のロール載置部３には外径が大きいロール１０が載置されている。
【００３０】
図１および図２に示すように、ロール１０は、芯部材１１の軸が上下方向に延びる姿勢でロール載置部３に載置されている。本実施形態では、１または複数のロール１０が、パレット３０に載せられた状態でロール載置部３に搬入される。また、ロール１０は、パレット３０に載せられた状態でロール載置部３に載置される。
【００３１】
（２−３）移送装置
移送装置４は、前記のようにシート供給装置２とロール載置部３との間に位置して前後方向に延びるレール４０と、レール４０上を移動する作業用ロボット４１とを備える。レール４０は平行に並ぶ一対のレール部材４０ａ，４０ａからなる。
【００３２】
作業用ロボット４１は、レール４０上を摺動する走行部（本体部）４２と、走行部４２に連結されたアーム４３とを備える。
【００３３】
走行部４２には、走行用のモータ２０１（図１９参照、以下、走行用モータという）が内蔵されている。走行部４２ひいては作業用ロボット４１は、走行用モータ２０１に駆動されてレール４０上を移動する。
【００３４】
アーム４３は、多関節アームである。アーム４３は、走行部４２に接続される基端部４３ａと、基端部４３ａに対して相対変位可能なヘッド（先端部）４３ｅとを備える。
【００３５】
具体的には、図２に示すように、基端部４３ａは、上下方向に延びる旋回軸Ｊ０を中心として旋回可能な状態で走行部４２に接続されている。アーム４３は、水平方向に延びる第１軸Ｊ１を中心として搖動可能な状態で基端部４３ａに接続された第１アーム４３ｂと、水平方向に延びる第２軸Ｊ２を中心として搖動可能な状態で第１アーム４３ｂに接続された第２アーム４３ｃと、水平方向に延びる第３軸Ｊ３を中心として搖動可能な状態で第２アーム４３ｃに接続された第３アーム４３ｄとを備える。そして、ヘッド４３ｅは、この第３アーム４３ｄに、第３軸Ｊ３と直交する方向に延びる第４軸Ｊ４を中心として旋回可能な状態で接続されている。
【００３６】
基端部４３ａ、各アーム４３ｂ，４３ｃ，４３ｄおよびヘッド４３ｅは、作業用ロボット４１に設けられた複数のモータによってそれぞれ駆動されて各軸Ｊ０〜Ｊ４回りに旋回または搖動する。以下では、基端部４３ａ、各アーム４３ｂ，４３ｃ，４３ｄおよびヘッド４３ｅを駆動するモータをまとめてアーム駆動用モータ２０２（図１９参照）という。
【００３７】
ヘッド４３ｅには、移送側保持部４４、押さえ部４５、プッシャー（押し出し部）４６、芯部材取り外し部４７、ヘッド側カメラ４８等が、ヘッド４３ｅと一体に移動可能に取り付けられている。
【００３８】
（ｉ）移送側保持部
図３および図４は、ヘッド４３ｅを第４軸Ｊ４と直交する方向の両側からそれぞれ見た概略側面図である。
【００３９】
移送側保持部４４は、ロール１０を保持するためのものである。
【００４０】
移送側保持部４４は、アーム４３のヘッド４３ｅの一側面である取付側面（取付部）４３ｆから第４軸Ｊ４と直交する方向に沿って延びるロール保持軸４４ａと、複数の圧接部４４ｂとを有する（図５、図６参照）。移送側保持部４４は、取付側面４３ｆに、ロール保持軸４４ａおよび移送側保持部４４の中心軸Ｊ５回りに回転可能に固定されている。移送側保持部４４は、ハンド部回転用モータ３０２（図１９参照）により、その中心軸Ｊ５まわりに回転駆動される。
【００４１】
ロール保持軸４４ａは、ロール１０の芯部材１１の内側に挿入されることが可能な形状を有している。ロール保持軸４４ａの外径は、芯部材１１の内径よりもわずかに小さい寸法である。
【００４２】
具体的には、ロール保持軸４４ａは、取付側面４３ｆに回転可能に固定される基端部と、ロール保持軸４４ａの長手方向の端部である先端部４４ａ＿２とを備える。この先端部４４ａ＿２は、自由端である。ロール保持軸４４ａは、その自由端である先端部４４ａ＿２が芯部材１１の内側に差し込まれることで芯部材１１の内側に挿入される。すなわちロール保持軸４４ａには、先端部４４ａ＿２側からロール１０が取り付けられる。そして、ロール保持軸４４ａからは、この先端部４４ａ＿２側からロール１０が引き抜かれる。
【００４３】
図５は、図２のＶ−Ｖ線断面図である。この図５に示すように、各圧接部４４ｂは、図５の実線で示す位置であってロール保持軸４４ａの外周面からロール保持軸４４ａの径方向の外側に突出する圧接位置と、図５の破線で示す位置であって圧接位置よりもロール保持軸４４ａの径方向の内側に退避する待機位置との間で変位可能である。各圧接部４４ｂは、圧接位置にある状態において、芯部材１１の内周面に圧接する。待機位置にある状態では、ロール保持軸４４ａの径方向について、ロール保持軸４４ａの外周面の位置と各圧接部４４ｂの外周面との位置とはほぼ同じになる。
【００４４】
各圧接部４４ｂは、ヘッド４３eに取り付けられた圧接部駆動装置３０１（図１９参照）により駆動される。圧接部駆動装置３０１は、機械的な駆動機構やエア等によって圧接部４４ｂを駆動する。
【００４５】
図５および図２に示すように、ロール保持軸４４ａの外周面には複数の孔が形成されている。各孔に圧接部４４ｂがそれぞれ設けられている。各圧接部４４ｂは、ロール保持軸４４ａの軸方向に沿って延びる板状部材である。各圧接部４４ｂは、ロール保持軸４４ａの軸方向に沿う方向の複数の位置およびロール保持軸４４ａの周方向の複数の位置に、それぞれ圧接位置と待機位置との間で変位可能に配置されている。圧接部４４ｂの外側表面には突起が設けている。圧接部４４ｂが圧接位置に変位すると、これら突起の先端は、ロール３の芯部材１１の内面に食いこむ。
【００４６】
このように構成された移送側保持部４４は、圧接部４４ｂが待機位置にある状態でロール１０の芯部材１１の内側に挿入され、その後、圧接部４４ｂが圧接位置まで移動して芯部材１１の内周面に圧接することでロール１０を保持する。
【００４７】
図６に示すように、ロール載置部３に載置されているロール１０を保持する場合は、ロール保持軸４４ａがヘッド４３ｅから下方に延びる状態で、移送側保持部４４がロール１０の上方に配置される。そして、この状態から移送側保持部４４がロール１０に向かって下降することで、ロール保持軸４４ａがロール１０の芯部材１１内に挿入される。その後、圧接部４４ｂが芯部材１１の内周面に圧接される。
【００４８】
（ｉｉ）押さえ部
押さえ部４５は、移送側保持部４４に保持されたロール１０のシート１２の最外周面上のシート１２をロール１０の外周面に拘束するためのものである。
【００４９】
具体的には、本実施形態では、ロール載置部３に搬入された各ロール１０の最外周面上のシート１２の端部には、テープＴ（図１８参照）が貼り付けられている。シート１２の端部は、このテープＴによってロール１０の外周面に拘束されている。そのため、シート供給装置２においてロール１０からシート１２を繰り出すためには、このテープＴを取り外す必要がある。これに対して、本実施形態では、後述するように、ロール載置部３からシート供給装置２に搬送されるまでの間でテープＴが除去されるようになっている。ここで、このようにテープＴが除去されてシート１２がロール１０に拘束されなくなってしまうと、シート１２の端部がめくれてロール１０から離れた位置に移動してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、押さえ部４５を設けて、押さえ部４５によりこのシート１２の端部がロール１０から離間した位置へ移動するのを規制する。
【００５０】
図２および図３に示すように、押さえ部４５は、ヘッド４３ｅの一側面に連結された支持板４５ａと、支持板４５ａの先端から移送側保持部４４の軸と平行に延びる略円柱状の押さえ部本体４５ｂとを備える。支持板４５ａは、図３に示すように、移送側保持部４４の軸（ロール保持軸４４ａの中心軸）と平行に延びる軸回りに搖動可能にヘッド４３ｅに連結されている。支持板４５ａは、押さえ部駆動装置３０３（図１９参照）により搖動駆動される。支持板４５ａの搖動変位に伴い、押さえ部本体４５ｂは移送側保持部４４に接離する方向に移動する。
【００５１】
このように構成された押さえ部４５は、通常状態では、図３の実線で示すように、押さえ部本体４５ｂが移送側保持部４４から最も離間する状態とされる。一方、前記のようにロール１０の最外周面上のシート１２が除去されると、支持板４５ａが搖動駆動される。これにより、押さえ部４５は、図３の破線で示すように、押さえ部本体４５ｂがロール１０の外側面にロール１０の径方向の外側から当接する状態とされる。この当接により、押さえ部４５は、ロール１０の最外周面上のシート１２の端部またはその近傍をロール１０に押さえつけてロール１０の外周面上に拘束する。なお、押さえ部４５が、最外周面上のシート１２をその幅方向の全域に亘って押さえるのが好ましい。ただし、押さえ部４５は、シート１２の端部の移動を規制できるように構成されればよい。従って、押さえ部４５が、シート１２の幅方向の一部のみを押さえてもよい。
【００５２】
なお、押さえ部駆動装置３０３は、エア等によって押さえ部４５の支持板４５ａを駆動する。
【００５３】
（ｉｉｉ）プッシャー
プッシャー４６は、移送側保持部４４に保持されているロール１０を押し出して、このロール１０を移送側保持部４４から取り外すためのものである。
【００５４】
図３に示すように、プッシャー４６は、移送側保持部４４を囲む環状部材である。プッシャー４６の外径は、ロール１０の芯部材１１の外径よりも大きく設定されている。プッシャー４６は、スライド機構４６ｂ（図７参照）によってロール保持軸４４ａの軸方向に沿ってスライド可能にヘッド４３ｅに連結されている。プッシャー４６は、プッシャー駆動装置３０４（図１９参照）によってスライド駆動される。
【００５５】
プッシャー駆動装置３０４は、プッシャー４６を、図７の破線で示すようにヘッド４３ｅの側面（取付側面）４３ｆ近傍の位置と、図７の実線で示すようにロール保持軸４４ａの先端よりもさらに外側の位置との間で移動させる。プッシャー４６は、このように移動することで、移送側保持部４４に保持されていたロール１０をその先端よりも外側に押し出して、ロール１０を移送側保持部４４から取り外す。
【００５６】
ここで、図７は、移送側保持部４４に保持されているロール１０をシート供給装置２の支持軸２２に受け渡すときの様子を示した図である。この図７に示されるように、この受け渡し時には、まず、移送側保持部４４は、その先端と支持軸２２とが対向して移送側保持部４４の中心軸Ｊ５と支持軸２２の中心軸とがほぼ一致する位置に配置される。そして、移送側保持部４４の先端からはみ出ている部分のロール１０の芯部材１１内に支持軸２２の先端が挿入される。その後、プッシャー４６によってロール１０が移送側保持部４４の先端側に押し出されることで、ロール１０が支持軸２２に受け渡される。なお、ロール１０を移送側保持部４４から取り外すときには、圧接部４４ｂの位置は待機位置とされ、押さえ部本体４５ｂはロール１０の外周面から離間する位置に退避する。
【００５７】
なお、プッシャー駆動装置３０４は、エア等によってプッシャー４６を駆動する。
【００５８】
（ｉｖ）芯部材取り外し部
芯部材取り外し部４７は、シート供給装置２の支持軸２２から芯部材１１を取り外すためのものである。すなわち、本実施形態では、作業用ロボット４１が、シート供給装置２の支持軸２２に支持されている使用済のロール１０の芯部材１１の取り外しも行うようになっている。なお、本実施形態では、芯部材１１にシート１２が残存している状態でロール１０の使用が終了されるようになっている。これに伴い、芯部材取り外し部４７は、シート１２が巻かれた状態の芯部材１１を取り外す。
【００５９】
図２および図４等に示すように、芯部材取り外し部４７は、アーム４３のヘッド４３ｅの側面のうち取付側面４３ｆと反対側の側面に設けられている。
【００６０】
芯部材取り外し部４７は、アーム４３のヘッド４３ｅの一側面から第４軸Ｊ４と直交する方向に延びる基板４７ａと、基板４７ａの先端に設けられて基板４７ａの長手方向と直交する方向に基板４７ａから延びる爪部４７ｂと、基板４７ａの基端に設けられた一対の挟持部４７ｃとを有している。
【００６１】
図４に示す状態において、爪部４７ｂの上縁には下側（基板４７ａ側）に凹む切欠き４７ｇが形成されている。
【００６２】
挟持部４７ｃは、芯部材１１を把持するためのものである。図４に示すように、一対の挟持部４７ｃ，４７ｃは、基板４７ａの幅方向に沿って並んでいる。これら挟持部４７ｃ，４７ｃは、図４の実線と破線とに示すように、互いに接離する方向に駆動される。
【００６３】
このように構成された芯部材取り外し部４７が使用済のロール１０を支持軸２２から取り外す時の動作を図８および図９を参照して説明する。
【００６４】
まず、芯部材取り外し部４７は、基板４７ａと支持軸２２とが平行に延び、かつ、爪部４７ｂが基板４７ａから上方に（支持軸２２に向かって）延びる状態で、支持軸２２の下方に配置される。次に、芯部材取り外し部４７は、爪部４７ｂの切欠き４７ｇの内側に支持軸２２の下部が入り込むように、上昇される。次に、芯部材取り外し部４７は、図８の破線に示すように、支持壁２１ａから離間する方向に移動されて、芯部材１１の端部（支持壁２１ａ側の端部）に爪部４７ｂが当接する位置に配置される。
【００６５】
そして、その後、芯部材取り外し部４７は、図８の実線に示すように、支持軸２２の軸方向に沿って支持壁２１ａから離間する方向に駆動される。これにより、爪部４７ｂが芯部材１１をこの支持壁２１ａから離間する方向に引き出す。このとき、芯部材取り外し部４７は、芯部材１１を完全に支持軸２２から引き抜かず、芯部材１１の一部の内側には、支持軸２２が挿入されている。なお、図８では、図を明確にするために、芯部材１１の内側に挿入されている支持軸２２を実線で示している。
【００６６】
その後、図９の実線に示すように、引き出された使用済みロール１０の端部を、挟持部４７ｃが挟持する。そして、この状態で、芯部材取り外し部４７が、支持軸２２から離間する方向に移動する。これにより使用済みロール１０が支持軸２２から完全に引き抜かれる。
【００６７】
より詳しくは、図９に示すように、芯部材取り外し部４７は、ヘッド４３ｅから下方に延びるように、かつ、挟持部４７ｃ，４７ｃの間に使用済みロール１０が入り込むように、配置される。そして、挟持部４７ｃ，４７ｃが互いに近接する方向に駆動されて、挟持部４７ｃ，４７ｃが使用済みロール１０の端部を挟み込む。この状態で、芯部材取り外し部４７は、支持壁２１ａから離間する方向に移動され、これにより使用済みロール１０が支持軸２２から引き抜かれる。
【００６８】
なお、挟持部４７ｃ，４７ｃの駆動機構は、エア等によって挟持部４７ｃ，４７ｃを駆動する。また、挟持部４７ｃに保持された使用済のロール１０は、廃棄場所（不図示）まで搬送されて廃棄される。
【００６９】
（ｖ）ヘッド側カメラ
図２および図３等に示すように、ヘッド側カメラ４８は、ヘッド４３ｅに取り付けられている。ヘッド側カメラ４８は、主として、ロール載置部３に載置されているロール１０の芯部材１１の位置を特定するために設けられている。具体的には、ヘッド側カメラ４８により撮影された画像は、コントローラ１００に送られる。コントローラ１００は、ヘッド側カメラ４８で撮影された画像に基づいて、ロール載置部３に載置されているロール１０の芯部材１１の中心位置を検出する。
【００７０】
このように、本実施形態では、ヘッド側カメラ４８とコントローラ１００とが、ロール載置部３に載置されているロール１０の芯部材１１の位置を検出する芯位置検出装置として機能する。なお、コントローラ１００は、撮影された画像に基づいて、ロール１０の外径の概略寸法も検出する。また、コントローラ１００は、この検出したロール１０の外径寸法に基づいて、ロール載置部３に載置されているロール１０が規定寸法のロールであるか否かを判定する。また、後述するように、コントローラ１００は、芯位置検出装置の一部として機能するとともに、走行用モータ２０１や各アーム駆動用モータ２０２を制御する制御器としても機能する。
【００７１】
本実施形態では、検出された芯部材１１の中心位置は、ロール載置部３に載置されているロール１０を移送側保持部４４が保持する際に利用される。具体的には、ロール保持軸４４ａがロール１０の芯部材１１の内側に適切に挿入されるように、検出された芯部材１１の中心位置に基づいて、ロール保持軸４４ａの姿勢と位置が調整される。例えば、ロール保持軸４４ａの先端部４４ａ＿２を下方に向け、中心軸Ｊ５上に芯部材１１の中心位置がくるように、ロール保持軸４４ａの姿勢と位置が調整される。
【００７２】
ここで、本実施形態では、ロール１０の搬送順序において、ロール載置部３における載置場所に優先順位が決められている。これに伴い、ヘッド側カメラ４８は、まず、ロール載置部３に載置されているロール１０の全体映像を撮影する。次に、撮影された画像に基づいて、優先順位が最も高い（より早期に搬送すべき）場所に載置されたロール１０が特定される。そして、この特定されたロール１０であって搬送対象となるロール１０の近傍に、ヘッド４３ｅが移動される。その後、搬送対象であるロール１０の芯部材１１の位置が検出される。そして、この位置に基づいて移送側保持部４４の位置がさらに細かく調整される。
【００７３】
例えば、ロール載置部３に上下方向に複数段にわたってロール１０が載置される場合には、より上部に位置するロール１０の方が優先順位が高く設定されている。
【００７４】
ロール１０は、次の手順で移送側保持部４４に保持される。
【００７５】
まず、ロール載置部３から所定高さ以上の位置であって、ロール載置部３に載置されているすべてのロール１０がヘッド側カメラ４８によって撮影される位置に、ヘッド４３ｅが配置される。次に、コントローラ１００が、ヘッド側カメラ４８によって撮影された画像に基づき、ヘッド４３ｅと、最も上方に位置するロール１０との離間距離を算出する。例えば、撮影された画像におけるロール１０の芯部材１１の寸法から前記距離を算出する。
【００７６】
次に、前記距離に基づいて、ヘッド４３ｅが、最も上方に位置するロール１０に近接する位置まで下降される。この状態において、コントローラ１００は、再び、ヘッド側カメラ４８が撮影した画像に基づいて、ロール１０の芯部材１１の中心位置を検出する。次に、この芯部材１１の中心位置の検出結果に基づいて、ロール保持軸４４ａの姿勢が、その先端部４４ａ＿２が下を向く姿勢とされる。また、移送側保持部４４の中心軸Ｊ５上に、検出された芯部材１１の中心位置がくるように、移送側保持部４４の姿勢と位置が調整される。その後、ロール保持軸４４ａおよび移送側保持部４４がロール１０に向かって下降され、これによって、ロール保持軸４４ａがロール１０の芯部材１１内に挿入される。
【００７７】
なお、水平方向についてもロール１０の搬送順序について優先順位を定めてもよい。例えば、レール４０からの距離に応じて優先順位を設定してもよい。例えば、レール４０により近い位置に配置されたロール１０から順に搬送されるようにしてもよい。
【００７８】
（２−４）中間処理装置
中間処理装置５は、中間処理を実施するための装置である。中間処理は、ロール１０がロール載置部３に搬入されてからシート供給装置２の支持軸２２にセットされるまでの間に行われる処理である。また、中間処理は、ロール１０の状態がロール１０からシート１２を連続的に繰り出せる状態になるようにロール１０に対して行うべき処理である。本実施形態では、この中間処理として、ロール１０の巻方向を検出する処理と、移送側保持部４４にロール１０を持ち替えさせる処理（必要に応じて実施）と、ロール１０の最外周面上のシート１２を除去する処理とを実施する。また、中間処理として、ロール１０の半径を検出する処理も実施する。
【００７９】
図１０は、中間処理装置５の概略側面図である。中間処理装置５は、巻方向検出装置５１と、載置台（持ち替え用載置部）５８と、シート除去装置６０と、ロール径検出センサ（ロール径検出装置）７０とを備える。
【００８０】
（ｉ）ロール径検出センサ
ロール径検出センサ７０は、移送側保持部４４に保持されているロール１０の半径を検出するためのセンサである。本実施形態では、図１のＸＩ−ＸＩ線断面図である図１１に示すように、ロール径検出センサ７０は、後述する遮光箱５２の内側において、遮光箱５２の後述する後壁５２ａに取り付けられている。
【００８１】
ロール径検出センサ７０はいわゆる距離センサである。ロール径検出センサ７０は、ロール１０の中心軸とロール径検出センサ７０との距離が予め設定された基準距離にある状態で、ロール径検出センサ７０からロール１０の外周面までの距離を測定する。この測定結果は、コントローラ１００に送られる。コントローラ１００は、この測定結果と前記基準距離とに基づいてロール１０の半径を検出する。
【００８２】
本実施形態では、ロール１０の半径の検出は、ロール１０が移送側保持部４４によって保持されたままで実施される。
【００８３】
具体的には、図１１に示すように、移送側保持部４４の中心軸Ｊ５が前後方向に延び、かつ、中心軸Ｊ５とロール径検出センサ７０との左右の距離が基準距離となるように、移送側保持部４４が配置される。この状態で、ロール径検出センサ７０は、ロール１０の外周面までの距離を測定する。その後、コントローラ１００は、前記基準距離からこの測定した距離を差し引いた値を、ロール１０の半径として検出する。
【００８４】
本実施形態では、ロール１０の周方向の複数の位置に対してロール１０の半径の検出が行われる。コントローラ１００はこれらの平均値をロール１０の半径とする。
【００８５】
具体的には、移送側保持部４４が中心軸Ｊ５回りに回転駆動される。そして、ロール径検出センサ７０は、移送側保持部４４の回転角度が異なる複数のタイミングでロール１０の外周面までの距離を測定する。これによりロール１０の周方向の複数の位置における半径が検出される。そして、これら複数の位置の半径の平均値が算出される。
【００８６】
（ｉｉ）巻方向検出装置
巻方向検出装置５１と載置台５８とは、移送側保持部４４に、ロール１０を適切な方向で保持させるための装置である。
【００８７】
具体的には、前記のように、本実施形態では、ロール保持軸４４ａには、その先端部４４ａ＿２側からしかロール１０を進入させることができない。また、ロール保持軸４４ａからロール１０を引き抜く場合には、ロール保持軸４４ａの先端部４４ａ＿２側からしかロール１０を引き抜くことができない。そのため、図７に示すように移送側保持部４４から支持軸２２にロール１０が受け渡されて、ロール１０が支持軸２２に保持された状態におけるロール１０の巻方向は制約される。具体的には、この状態におけるロール１０の巻方向は、ロール１０の芯部材１１にロール保持軸４４ａを挿入させたとき、すなわち、移送側保持部４４がロール１０を保持したとき、のロール１０の巻方向に制約されてしまう。
【００８８】
一方で、前記のように、シート供給装置２では、ロール１０からシート１２を繰り出すときのロール１０の回転方向が、支持軸２２毎に決まっている。そのため、支持軸２２には、その回転方向に合わせてロール１０をセットする必要がある。
【００８９】
例えば、図２に示す例では、前記のように、左側に位置する支持軸２２に支持されたロール１０は、支持軸２２の先端側から見て時計回りに回転することでシート１２を繰り出していく。また、右側に位置する支持軸２２に支持されたロール１０は、支持軸２２の先端側から見て反時計回りに回転することでシート１２を繰り出していく。従って、支持軸２２には、その回転方向に合った巻き方向のロール１０をセットする必要がある。
【００９０】
従って、移送側保持部４４に保持されているロール１０の巻方向が、シート１２の繰り出し方向と対応する方向でない場合には、移送側保持部４４から支持軸２２にロール１０を受け渡す前に、移送側保持部４４にロール１０を持ち替えさせる必要がある。例えば、ロール１０の巻方向が支持軸２２の先端側から見て時計回りになるように支持軸２２にロール１０をセットせねばならない場合には、移送側保持部４４は、ロール１０を、その巻方向がロール保持軸４４ａの先端側から見て反時計回りとなる状態で保持する必要がある。
【００９１】
そこで、本実施形態では、巻方向検出装置５１によってロール１０の巻方向を検出する。そして、この検出結果に応じて、ロール１０の持ち替えを行うかどうかが決定される。具体的には、検出されたロール１０の巻方向がシート１２の繰り出し方向と対応しない場合は、載置台５８を用いて、後述するように、ロール保持軸４４ａの芯部材１１への挿入方向が変更されて移送側保持部４４はロール１０を持ち替える。
【００９２】
図１２は図１１に対応する図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【００９３】
巻方向検出装置５１は、遮光箱５２と、遮光箱５２の内側に設けられたライト５３および巻方向検出用カメラ５４とを有する。なお、遮光箱５２は、巻方向検出用カメラ５４での撮影時に外乱光を遮蔽するものである。巻方向検出用カメラ５４が巻き方向を検出するために十分な光量を得られる場合は、遮光箱を省略してもよい。
【００９４】
遮光箱５２は、左側（レール４０側）に開口する箱状部材である。具体的には、遮光箱５２は、上下方向および前後方向に延びる後壁５２ａと、後壁５２ａの前後方向の両縁から左側にそれぞれ延びる横壁５２ｂ，５２ｃと、横壁５２ｂ，５２ｃの各上縁間にわたって水平に延びる上壁５２ｄと、横壁５２ｂ，５２ｃの各下縁間にわたって水平に延びる下壁５２ｅとを有している。そして、遮光箱５２には、横壁５２ｂ，５２ｃ、上壁５２ｄおよび下壁５２ｅの左側の縁とによって囲まれた開口部５２ｆが形成されている。
【００９５】
図１０〜図１３に示すように、開口部５２ｆは、開口部５２ｆから遮光箱５２の内側にロール１０の外周面の一部を挿入することができる大きさを有している。開口部５２ｆからロール１０の外周面の一部が遮光箱５２内に挿入された状態で、ロール１０の巻方向の検出が実施される。また、移送側保持部４４にロール１０が保持された状態で、ロール１０の巻方向の検出が実施される。
【００９６】
具体的には、ロール保持軸４４ａが前後方向に延びる姿勢とされた状態で、移送側保持部４４に保持されているロール１０の外周面の周方向の一部が、シート１２の幅方向全体にわたって遮光箱５２の内側に挿入される。開口部５２ｆの前後方向の寸法は、使用されるロール１０のうち軸方向の寸法（シート１２の幅方向の寸法）が最大となるロール１０の軸方向の寸法よりも十分に大きい値に設定されている。
【００９７】
ライト５３は、遮光箱５２の下壁５２ｅの開口部５２ｆ寄りの位置に取り付けられている。ライト５３は、上方に向かって光を照射し、遮光箱５２内に挿入されたロール１０の外周面を照らす。
【００９８】
巻方向検出用カメラ５４は、遮光箱５２の後壁５２ａの上下方向の略中央に取り付けられている。巻方向検出用カメラ５４は、開口部５２ｆから遮光箱５２の内側に挿入されたロール１０の外周面を撮影する。
【００９９】
巻方向検出用カメラ５４により撮影された画像は、コントローラ１００に送られる。コントローラ１００は、巻方向検出用カメラ５４により撮影された画像からロール１０の巻方向を検出する。このように、本実施形態では、巻方向検出用カメラ５４とコントローラ１００とが、ロール１０の巻方向を検出する巻方向検出装置として機能する。
【０１００】
具体的には、コントローラ１００は、ロール１０の最外周面上に位置するシート１２の端部に形成された影を検出する。コントローラ１００は、この影の向きによってロール１０の巻方向を検出する。すなわち、遮光箱５２内にロール１０の外周面が挿入された状態であって外部からの光が抑えられた状態でロール１０の外周面にライト５３から光が照射されたときに、シート１２の端部が下方から上方に向かっている場合は、ロール１０の外周面に位置するシート１２の端部の周囲に、この端部からロール１０の巻方向に沿って延びる影が形成される。一方、シート１２の端部が上方から下方に向かっている場合は、この端部から強い反射光が反射される。従って、コントローラ１００は、巻方向検出用カメラ５４により撮影された画像からこの影の向きあるいは反射光を検出して、ロール１０の巻方向を判定する。
【０１０１】
ここで、シート１２の端部がロール１０の外周面のどの位置に配置されているのかは不明である。
【０１０２】
そこで、本実施形態では、ロール１０の外周面の周方向の全領域にわたって前記影および影の向きを検出する。具体的には、移送側保持部４４がその中心軸Ｊ５回りに回転駆動されて、巻方向検出用カメラ５４により撮影される領域が順次変更される。移送側保持部４４は一回転され、コントローラ１００は、ロール１０の外周面の周方向の全体について撮影された画像からシート１２の端部の影の向きや反射光を検出して、ロール１０の巻方向を判定する。このとき、ロール１０外周面におけるシート１２端部の位置もあわせて検出される。
【０１０３】
（ｉｉｉ）載置台
図１４は、載置台５８を示す概略平面図である。載置台５８は、ロール１０が載置される板状部材であり、その上面はロール１０を上方から載置可能な水平に延びる載置面５８ｃとされている。図１に示すように、載置台５８は、遮光箱５２の上方において、遮光箱５２の一部と平面視で重複する位置に配置されている。本実施形態では、載置台５８の全体が遮光箱５２の上壁５２ｄと重複している。
【０１０４】
載置台５８には、溝部５８ａが形成されている。溝５８ａは、載置台５８を上下方向（第１の方向）に貫通して水平方向（第２の方向）に開口している。図例では、溝部５８ａは、レール４０側（左側）に開口している。具体的には、載置台５８のレール４０側の側面の前後方向の略中央部分には、右側に凹む切欠き５８ｂが形成されている。この切欠き５８ｂの前後方向の中央部分と溝部５８ａとが連通している。
【０１０５】
溝部５８ａの内径（前後方向の寸法）は、移送側保持部４４の外径よりも大きく設定されている。これに伴い、移送側保持部４４は、載置台５８の左側と下側とからこの溝部５８ａ内に進入できる。載置台５８は、昇降装置３１０によって昇降可能に床面９０に支持されている。
【０１０６】
この載置台５８を用いたロール１０の持ち替え手順を、図１４〜図１６を用いて説明する。
【０１０７】
まず、載置台５８の上方からロール１０を下降させていきロール１０を載置面５８ｃ上に載置する。具体的には、図１５に示すように、ヘッド４３ｅが載置台５８の上方に配置されて、移送側保持部４４がヘッド４３ｅから下方に延びる姿勢で載置台５８に向かって下降する。ロール１０が載置面５８ｃ上に載置されると、圧接部４４ｂが待機位置に戻され、移送側保持部４４が上方に移動される。ロール１０は重力の作用で載置面５８ｃ上に残され、これにより、ロール１０から移送側保持部４４は引き抜かれる。
【０１０８】
次に、図１６に示すように、ロール１０が載置された載置台５８を上方に移動させる。次に、ヘッド４３ｅが載置台５８の下方に配置され、かつ、移送側保持部４４がヘッド４３ｅから上方に延びる姿勢とされる。次に、ヘッド４３ｅが上昇して、移送側保持部４４が載置台５８の下方から溝部５８ａおよびロール１０の芯部材１１内の所定位置に挿入される。次に、圧接部４４ｂが圧接位置に移動されて芯部材１１の内周面に圧接し、移送側保持部４４がロール１０を保持する。次に、ヘッド４３ｅが僅かに上昇してロール１０を持ち上げたのち、図１６の破線および図１４の実線で示すように、移送側保持部４４が溝部５８ａおよび切欠き５８ｂを通って載置台５８の外側まで左側に移動する。
【０１０９】
（ｉｖ）シート除去装置
図１７は、図１０のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。図１８は、図１０のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【０１１０】
シート除去装置６０は、ロール１０の最外周面上のシート１２を除去するための装置である。ロール１０の最外周に位置するシート１２は、外部に露出しているために汚れている場合がある。そこで、シート除去装置６０は、最外周のシート１２を除去する。また、本実施形態では、ロール１０の最外周面上に位置するシート１２の端部は、テープＴによってロール１０に固定されている。シート除去装置６０は、最外周のシート１２を除去することでこのテープＴも除去する。
【０１１１】
シート除去装置６０は、シート１２を切断する第１カッター（第１切断部）６１と、第１カッター６１をスライド可能に支持するカッター支持部６２と、シート１２を切断する第２カッター６４（第２切断部）と、引出装置６５と、複数のガイドロール６９と、これらを支持する支持壁部６３とを有する。
【０１１２】
シート除去装置６０は、第１カッター６１が左右方向にスライド可能な状態で配置されている。第１カッター６１は、シート１２に接触した状態でスライド移動することでシート１２を切断する。一方、第２カッター６４は、シート１２を上下に挟み込む切断刃（図示省略）をそれぞれ有しており、シート１２をこれら切断刃の間で挟圧することでシート１２を切断する。第１カッター６１および第２カッター６４は、カッター駆動装置３２０（図１９参照）によって駆動される。
【０１１３】
引出装置６５は、シート１２の端部であって第１カッター６１によりシート１２が切断されることで形成されたシート１２の端部を引き出すとともに、引出経路Ｌであってロール１０からロール１０の径方向に離れる方向に延びる引出経路Ｌに沿うようにシート１２を配置するための装置である。引出装置６５は、不図示の吸引装置に接続されており、シート１２を吸引することで、シート１２の端部を引出し、シート１２を引出経路Ｌに沿って延びるように配置する。
【０１１４】
各ガイドロール６９は、シート１２を引出装置６５に案内するためのものである。シート１２は、上側に位置するガイドロール６９と下側に位置するガイドロール６９との間に導入されて、引出装置６５に導かれる。
【０１１５】
本実施形態では、ロール１０が移送側保持部４４によって支持されたままで、第１カッター６１によるシート１２の切断が実施される。これに伴い、ロール１０は、移送側保持部４４に保持された状態でシート除去装置６０に搬入される。
【０１１６】
このとき、図１７に示すように、ロール１０は、作業用ロボット４１によって、左右方向であって第１カッター６１がスライド移動する方向に沿って芯部材１１が延びる姿勢で、シート除去装置６０に搬入される。また、このとき、第１カッター６１がロール１０の最外周のシート１２と当接可能となるように、移送側保持部４４の位置が調整される。具体的には、シート除去装置６０に設けた図示しないタッチセンサなどに基づいて、移送側保持部４４の位置が、この第１カッター６１とシート１２とが当接可能となる位置に調整される。
【０１１７】
このように配置された後、ロール１０のシート１２はシート除去装置６０によって次の手順で切除される。
【０１１８】
まず、第１カッター６１がスライド駆動される。これによりロール１０の最外周面上のシート１２は、所定位置（第１位置）でその幅方向に沿って切断される。なお、この所定位置のロールの周方向についての位置は、移送側保持部４４が回転されることで調整される。具体的には、前記巻方向検出装置５１で検出されたシート１２の端部の位置に基づいて、シート１２の端部が第１カッター６１に対して所定位置となるように、移送側保持部４４が回転される。
【０１１９】
次に、第１カッター６１によって切断されることで形成されたシート１２の端部（以下、適宜、切断端部という）が引出装置６５と対応する位置になるように、移送側保持部４４が回転駆動される。これに伴い、引出装置６５内にシート１２の切断端部が引き込まれて、シート１２は引出経路Ｌに沿ってロール１０から延びる状態になる。
【０１２０】
その後、さらに、切断端部から所定の長さ分のシート１２が引出装置６５内に引き込まれるように、移送側保持部４４が、シート１２を繰り出す方向（図１８の例では、この図１８において時計回り）に回転駆動される。具体的には、シート１２のうちテープＴが張り付けられた端部であってシート１２のもともとの端部からロール１０の周長以上離れた部分と、第２カッター６４とが対向するまで、シート１２が引出装置６５内に引き込まれるように、移送側保持部４４が回転駆動される。本実施形態では、切断端部すなわち第１位置からロール１０の周長以上離間した部分が、第２カッター６４と対向するようにシート１２が繰り出される。
【０１２１】
次に、第２カッター６４により、シート１２のうち第２カッター６４と対向する部分が切断される。このとき、第２カッター６４は、前記のようにシート１２のうち第１位置からロール１０の周長以上離間した位置（第２位置）と対向しており、この第２位置でシート１２を切断する。
【０１２２】
この切断により、シート１２のうち第１位置からロール１０の周長以上離間した第２位置までの間の部分、すなわち、シート１２のうちもともとの端部から第１位置までの部分と、第１位置から第２位置までの部分とを合わせた部分が切除される。これに伴い、もともとのシート１２の端部がロール１０から除去される。また、ロール１０の最外周面に位置して汚損等しているシート１２が除去される。
【０１２３】
切除されたシート１２は、引出装置６５によって所定の廃棄場所に吸い出される。
【０１２４】
その後は、移送側保持部４４が、シート１２を巻き取る方向に回転駆動される。これにより、第２位置での切断により形成されたシート１２の新たな端部が、ロール１０の外周面上に戻される。
【０１２５】
ここで、本実施形態では、前記のようにロール径検出センサ７０によってロール１０の半径が検出されている。そこで、前記のように、第２位置でシート１２を切断した後、シート１２の端部をロール１０に戻す場合において、この検出された半径を用いて移送側保持部４４およびロール１０の回転角度を制御する。具体的には、第２カッター６４からロール１０の最外周面までの距離（例えば、引出装置６５と移送側保持部４４の中心軸との距離からロール１０の半径を差し引くことで算出される）と、ロール１０の半径とを用いて、移送側保持部４４の回転角度を算出する。また、第２カッター６４によって形成されたシート１２の新たな端部をロール１０の最外周面まで移動させるために必要な移送側保持部４４の回転角度を算出する。そして、この角度分以上、移送側保持部４４を回転させる。これにより、シート１２の新たな端部がより確実にロール１０の最外周面上に戻される。
【０１２６】
（ｖ）コントローラ
図１９は、コントローラ１００の入出力を示したブロック図である。コントローラ１００には、ヘッド側カメラ４８、巻方向検出用カメラ５４、ロール径検出センサ７０等からの信号が入力される。コントローラ１００は、これらの入力信号に基づいて、移送装置４、ライト５３、昇降装置３１０、およびカッター駆動装置３２０を制御する。詳細には、コントローラ１００は、作業用ロボット４に設けられた走行用モータ２０１、アーム駆動用モータ２０２、圧接部駆動装置３０１、ハンド部回転用モータ３０２、押さえ部駆動装置３０３、プッシャー駆動装置３０４を制御して、これにより作業用ロボット４１を制御する。
【０１２７】
コントローラ１００によって実施される全体の処理について、図２０のフローチャートを用いて説明する。
【０１２８】
まず、ステップＳ１において、コントローラ１００は、走行用モータ２０１およびアーム駆動用モータ２０２を制御して、作業用ロボット４１に使用済のロール１０を支持軸２２から取り外させる。
【０１２９】
具体的には、コントローラ１００は、シート供給装置２に作業用ロボット４１を移動させる。次に、コントローラ１００は、前記のように、芯部材取り外し部４７を、支持軸２２の下方に配置した後上昇させ、さらにその後、支持壁２２から離間する方向に移動させる。これにより、コントローラ１００は、使用済のロール１０の芯部材１１の端部に、爪部４７ｂを当接させる。次に、コントローラ１００は、芯部材取り外し部４７を支持壁２１ａから離間させて、芯部材取り外し部４７に使用済のロール１０の一部を支持軸２２から引き出させる。その後、コントローラ１００は、挟持部４７ｃによって使用済のロール１０を把持させて、芯部材取り外し部４７にロール１０を支持軸２２から引き抜かせる。そして、コントローラ１００は、芯部材取り外し部４７に廃棄場所にて使用済のロール１０を廃棄させる。
【０１３０】
次に、ステップＳ２において、コントローラ１００は、作業用ロボット４１をロール載置部３に移動させる（移動工程）。
【０１３１】
具体的には、コントローラ１００は、走行用モータ２０１を制御して、作業用ロボット４１をロール載置部３と対向する位置に移動させる。
【０１３２】
次に、ステップＳ３において、コントローラ１００は、ロール１０の芯部材１１の位置を検出する。具体的には、コントローラ１００は、前記のように、ヘッド側カメラ４８にロール載置部３に載置されているロール１０を撮影させる。また、コントローラ１００は、撮影された画像に基づいて、ロール１０の芯部材１１の中心位置を検出する。前記のように、本実施形態では、まず、ロール載置部３に載置されているロール１０の全体映像が撮影された後、優先順位が高いロール１０であって次に搬送するべきロール１０が特定され、その後、このロール１０の芯部材１１の中心位置が検出される。あわせて、コントローラ１００はロール１０の外径の概略寸法を検出し、対象のロール１０が規定寸法であることを確認する。
【０１３３】
次に、ステップＳ４において、コントローラ１００は、アーム駆動用モータ２０２、圧接部駆動装置３０１を制御して、作業用ロボット４１の移送側保持部４４にロール１０を保持させる（ロール取得工程）。
【０１３４】
具体的には、コントローラ１００は、前記のように、移送側保持部４４を上方からロール１０の芯部材１１内に進入させるとともに、圧接部４４ｂを圧接位置に移動させて芯部材１１の内周面に圧接させ、これにより移送側保持部４４にロール１０を保持させる。このとき、コントローラ１００は、前記のように、ヘッド側カメラ４８で撮影された画像に基づいて移送側保持部４４の位置を調整しながら移送側保持部４４を芯部材１１内に進入させる。このようにして移送側保持部４４にロール１０が保持されると、コントローラ１００はアーム駆動用モータ２０２を制御して、移送側保持部４４の姿勢を、その中心軸Ｊ５が水平となるように速やかに変更する。このようにすれば、圧接部駆動装置３０１に何らかのトラブルが生じて、圧接部４４ｂの圧接力が消失された場合でも、ロール１０が移送側保持部４４から容易に抜け落ちるのが防止される。
【０１３５】
次に、ステップＳ５において、コントローラ１００は、走行用モータ２０１を制御して、作業用ロボット４１を中間処理装置５に移動させる。
【０１３６】
次に、ステップＳ６において、コントローラ１００は、アーム駆動用モータ２０２およびハンド部回転用モータ３０２を制御して、ロール１０の半径を検出する（中間処理工程）。
【０１３７】
具体的には、コントローラ１００は、アーム駆動用モータ２０２を制御して、前記のように、移送側保持部４４が前後方向に延びて移送側保持部４４の中心軸Ｊ５とロール径検出センサ７０との距離が基準距離となるように、移送側保持部４４を配置する。そして、コントローラ１００は、ロール径検出センサ７０によって検出されたロール径検出センサ７０とロール１０の外周面との距離に基づいて、ロール１０の半径を検出する。また、このとき、コントローラ１００は、ハンド部回転用モータ３０２を制御して、移送側保持部４４を回転させてロール１０の周方向の複数の位置についてその半径を検出するとともに、それを平均してロール１０の半径を算出する。
【０１３８】
次に、ステップＳ７において、コントローラ１００は、ロール１０の巻方向を検出する（巻方向検出工程、中間処理工程）。
【０１３９】
具体的には、コントローラ１００は、アーム駆動用モータ２０２を制御して、移送側保持部４４をその中心軸Ｊ５が前後方向に延びる姿勢とする。また、ロール１０を開口部５２ｆから遮光箱５２内に挿入し、ロール１０の外周面の一部を遮光箱５２内に配置する。次に、コントローラ１００は、ライト５３およびハンド部回転用モータ３０２を制御して、移送側保持部４４をその中心軸Ｊ５回りに回転させつつ、ロール１０の外周面をライト５３によって照明し、かつ、巻方向検出用カメラ５４にロール１０の外周面を撮影させる。そして、コントローラ１００は、撮影された画像に基づいてロール１０の巻方向を検出する。あわせて、コントローラ１００は、撮影された画像に基づいてロール１０の最外周面上におけるシート１２の端部の位置も検出する。
【０１４０】
次に、ステップＳ８において、コントローラ１００は、検出した巻方向が、移送側保持部４４が保持しているロール１０が搬送される予定である支持軸２２の繰り出し方向と対応する方向であるか否かを判定する。
【０１４１】
ステップＳ８の判定がＮＯであって、検出した巻方向が繰り出し方向ではない場合は、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０〜Ｓ２１では、コントローラ１００は、アーム駆動用モータ２０２、圧接部駆動装置３０１を制御して、作業用ロボット４１にロール１０を持ち替えさせるロール持ち替え工程（中間処理工程）を実施する。
【０１４２】
具体的には、ステップＳ２０にて、コントローラ１００は、ロール１０を載置台５８の載置面５８ｃ上に載置するロール載置工程を実施する。
【０１４３】
次に、ステップＳ２１にて、ロール１０から移送側保持部４４を引き抜く引き抜き工程を実施する。
【０１４４】
次に、ステップＳ２２にて、コントローラ１００は、載置台５８を上昇させて、載置台５８の溝部５８ａ内に下方から移送側保持部４４を再度挿入してロール１０を保持させる再ロール保持工程を実施する。そして、コントローラ１００は、移送側保持部４４を切欠き５８ｂを通って載置台５８の外側に移動させる。なお、コントローラ１００は、この持ち替え処理が終了すると載置台５８を下降させる。
【０１４５】
ステップＳ２０の後は、ステップＳ１０に進む。
【０１４６】
一方、ステップＳ８の判定がＹＥＳであって、検出した巻方向が支持軸２２の繰り出し方向に対応する方向である場合は、ステップＳ１０に進む。すなわち、本実施形態では、移送側保持部４４に保持されたロール１０の巻方向が繰り出し方向に対応した方向である場合には、ステップＳ２０〜Ｓ２２を実施せず（ロール１０を載置台５８に載置させることなく）ステップＳ１０に進む。
【０１４７】
ステップＳ１０では、コントローラ１００は、走行用モータ２０１等を制御して、ロール１０をシート除去装置６０に移動させる。
【０１４８】
また、ステップＳ１０において、コントローラ１００は、アーム駆動用モータ２０２およびカッター駆動装置３２０を制御して、ロール１０の最外周面上のシート１２を除去する（シート除去工程、中間処理工程）。
【０１４９】
具体的には、コントローラ１００は、前記のように、ロール１０を、第１カッター６１とロール１０の外周面上のシート１２とが当接可能となる位置に配置する。コントローラ１００は、第１カッター６１に、ロール１０の最外周面上のシート１２を、所定位置（第１位置）で切断させる。その後、コントローラ１００は、移送側保持部４４およびロール１０を回転させることで、最初に切断された第１位置から繰出方向上流側のシート１２を、引出経路Ｌに沿ってロール１０から繰り出すとともに引出装置６５内に引き込ませる。次に、コントローラ１００は、第２カッター６４に、第１位置からロール１０の１周分以上離れた位置（第２位置）で、シート１２を切断させる。そののち、コントローラ１００は、繰り出されていたシート１２を巻き戻して、第２位置に形成された新しい端部をロール１０の最外周面上の所定位置に配置する。
【０１５０】
次に、ステップＳ１１にて、コントローラ１００は、押さえ部駆動装置３０３を制御して、押さえ部４５に、ロール１０の外周面上のシート１２の端部（ステップ１０で形成された新しい端部）またはその近傍を、ロール１０に拘束させる。具体的には、ステップＳ１０にてシート１２が切断された後、ロール１０が支持壁部６３の外側に移動すると、コントローラ１００は、すぐさま押さえ部４５を駆動する。そして、前記のように、コントローラ１００は、ロール１０の外側面に押さえ部本体４５ｂをロール１０の径方向の外側からロール１０に当接させて、ロール１０の外周面上のシート１２の端部またはその近傍を、ロール１０に押さえつけてロール１０の外周面上に拘束する。
【０１５１】
次に、ステップＳ１２にて、コントローラ１００は、走行用モータ２０１等を制御して、ロール１０をシート供給装置２に移動させる。
【０１５２】
その後、ステップＳ１３にて、コントローラ１００は、アーム駆動用モータ２０２、圧接部駆動装置３０１、押さえ部駆動装置３０３およびプッシャー駆動装置３０４を制御して、移送側保持部４４に保持されているロール１０を支持軸２２にセットする（セット工程）。
【０１５３】
具体的には、コントローラ１００は、前記のように、移送側保持部４４を支持軸２２と対向するように配置する。コントローラ１００は、ロール１０の芯部材１１のうち移送側保持部４４の先端からはみ出ている部分の内側に、支持軸２２の先端を挿入する。そして、コントローラ１００は、圧接部４４ｂを待機位置とし、かつ、押さえ部本体４５ｂをロール１０の外周面から離間させた後、プッシャー４６によってロール１０を移送側保持部４４から支持軸２２側に押し出す。これにより、ロール１０の芯部材１１内に支持軸２２が挿入されて、ロール１０が支持軸２２の所定位置にセットされる。
【０１５４】
（３）作用等
以上のように、本実施形態に係るシート供給システム１では、ロール１０が載置されるロール載置部３と、ロール１０に中間処理を施すための中間処理装置５と、シート１２を連続的に繰り出すシート供給装置２との全てが、移送側保持部４４の移動範囲に配置されている。そして、ロール載置部３において移送側保持部４４がロール１０を保持した後、中間処理装置５を経由してシート供給装置２にロール１０が移動するように、コントローラ１００によって作業用ロボット４１が制御される。
【０１５５】
そのため、ロール載置部３に載置されているロール１０をシート供給装置２に自動的に供給することができるとともに、中間処理装置５によってロール１０に各中間処理を施すことができる。従って、ロール載置部３に載置されているロール１０を、シート供給装置２に搬送して支持軸２２にセットする作業、および、前記中間処理、を作業者が行う必要がなく、作業効率を高くすることができる。また、ロール１０を、シート１２を連続的に繰出可能な状態でシート供給装置２にセットすることができる。
【０１５６】
さらに、装置全体の構成を簡素化することができる。すなわち、このシート供給システム１では、ロール１０の搬送先がどの支持軸２２であるかに関わらず、ロール載置部３に載置されている全てのロール１０が共通の中間処理装置５を経由して支持軸２２に搬送される。そのため、支持軸２２毎等にロール１０に中間処理を施すための装置を個別に設ける必要がなく、中間処理装置５を複数のロール１０に対して共通して利用することができる。従って、装置を簡素化することができる。
【０１５７】
また、このシート供給システム１では、移送側保持部４４を芯部材１１内に挿入させることで移送側保持部４４にロール１０を保持させている。従って、ロールの外周面を把持することでロールを保持する場合等に比べて、このシート供給システム１では、ロールの変形を抑制した状態でロールを保持することができる。特に、前記のように使い捨ておむつではシートとして不織布やティッシュといった比較的やわらかい材質のシートが用いられる。そのため、このシートにより形成されたロールの外周面を把持した場合にはロールが変形してしまう。これに対して、本実施形態では、移送側保持部４４を芯部材１１内に挿入させることで移送側保持部４４にロール１０を保持させているため、ロール１０の変形を抑制しつつロール１０を搬送することができる。
【０１５８】
また、このシート供給システム１では、ヘッド４３ｅにヘッド側カメラ４８を設け、ヘッド側カメラ４８により撮影された画像に基づいてロール載置部３に載置された芯部材１１の位置を検出する。そして、この検出結果に基づいて移送側保持部４４の位置を調整している。そのため、より適切に移送側保持部４４をロール載置部３に載置されている芯部材１１に挿入することができる。
【０１５９】
ここで、このように芯部材１１に移送側保持部４４を挿入することで移送側保持部４４にロール１０を保持させる構成とすれば、ロール１０の変形を抑制しつつロール１０を搬送できる。
【０１６０】
しかしながら、この構成において、ロール１０は移送側保持部４４の先端部４４ａ＿２側からのみ挿抜されるので、前記のように、ロール１０を移送側保持部４４から支持軸２２に受け渡すときのロール１０の巻方向が、規制される。具体的には、この受け渡し時のロール１０の巻方向が、移送側保持部４４がロール１０を保持したときの巻方向ひいてはロール載置部３に載置されているロール１０の向きに規制されてしまう。
【０１６１】
これに対して、このシート供給システム１では、中間処理装置５に載置台５８が設けられており、ロール１０の搬送途中で移送側保持部４４がロール１０を持ち替えることが可能となっている。そのため、ロール１０をその巻方向が適切な方向となった状態でシート供給装置２に供給することができる。そして、これにより、ロール載置部３においてロール１０の巻方向が適切な方向となるようにロール１０の姿勢を変更する必要、あるいは、ロール１０が支持軸２２に受け渡された後にこのロール１０の姿勢を変更する必要がない。このことは、ロール１０の姿勢の調整作業あるいは変更作業の省略を可能とし、作業効率をより一層高める。
【０１６２】
特に、この実施形態では、載置台５８に前記のように構成された溝部５８ａを形成するという簡単な構成でロール１０の持ち替えを実現することができる。
【０１６３】
また、この実施形態では、載置台５８の載置面５８ｃに、ロール１０がそ、の軸が上下方向に延びる姿勢で載置される。従って、ロール１０をその軸が水平方向等に延びてロールの外周面が載置台５８と当接する姿勢で載置台５８に載置される場合に比べて、ロール１０の外周面が変形するのを抑制することができる。特に、この実施形態では、ロール１０のシートとして比較的やわらかい不織布やティッシュ等が用いられており、ロール１０は変形しやすい。従って、前記実施形態のように構成すれば、効果的にロール１０の変形を抑制することができる。
【０１６４】
また、このシート供給システム１では、巻方向検出装置５１を設け、移送側保持部４４に保持されているロール１０の巻方向を検出する。そして、この巻方向が前記繰り出し方向に対応する方向でない場合にのみ、ロール１０が載置台５８に載置される。
【０１６５】
そのため、ロール１０の巻方向をより確実に適切な方向とした状態で、ロール１０をシート供給装置２に供給することができる。
【０１６６】
さらに、移送側保持部４４によってロール１０が保持されている状態で、ロール１０の巻方向が検出される。従って、ロール１０の巻方向を検出する際にロール１０を保持するための装置を別途設ける必要がなく、装置を簡素化することができる。また、この保持のための装置と移送側保持部４４との間でのロールの受け渡しを省略して効率よくロールを搬送することができる。
【０１６７】
また、このシート供給システム１では、中間処理装置５にシート除去装置６０が設けられて、シート除去装置６０によってロール１０の最外周面上のシート１２が除去されるシート除去工程が実施される。そのため、ロール１０の最外周に位置して汚損しているシート１２およびシート１２の端部をとめるためのテープＴを効率よく除去することができる。このことは、作業効率を高めつつ、汚損しているシート１２を含まない適切な状態のロール１０のシート供給装置２への供給を実現する。
【０１６８】
特に、このシート供給システム１では、移送側保持部４４によってロール１０が保持されている状態で、前記シート１２の除去が実施される。従って、このシート１２を除去する際にロール１０を保持するための装置を別途設ける必要がない。このことは、装置の簡素化を実現する。また、この保持のための装置と移送側保持部４４との間でのロールの受け渡しを省略して効率よくロールを搬送することができる。
【０１６９】
また、このシート供給システム１では、このシート１２の除去処理の実施時に、検出したロール１０の半径と、ロール１０から引き出されたシート１２の第２カッター６４までの長さすなわちロール１０の最外周面と第２カッター６４との距離とに基づいて、シート１２をロール１０に巻き戻す際の前記移送側保持部４４の回転角度が設定される。従って、より確実に、第２カッター６４によって形成されたシート１２の新しい端部を、ロール１０の最外周面上の所定位置に配置することができる。
【０１７０】
また、このシート供給システム１では、作業用ロボット４１がレール４０上を移動可能となっている。そのため、作業用ロボット４１を大型化することなく、移送側保持部４４の移動範囲を広くして、より広範囲にわたってロール１０を搬送することができる。
【０１７１】
（４）変形例
前記実施形態では、作業用ロボット４１がレール４０上を移動する場合について説明したが、レール４０は省略してもよい。
【０１７２】
また、前記実施形態では、シート除去装置６０が、ロール１０の最外周面上のシート１２の第１位置と、この第１位置からロール１０の周長分離れたシート１２の第２位置との間の範囲でシート１２を除去する場合について説明した。しかし、除去するシートの範囲は第１位置からロール１０の周長分以上であればよく、周長分に限らない。
【０１７３】
また、前記実施形態では、第１カッター６１がシート１２の第１位置を切断したのち、引出装置６５を用いてシート１２を引出経路Ｌに沿ってロール１０から繰り出し、繰り出されたシート１２の途中の第２位置を第２カッター６４で切断したのち、繰り出されたシート１２をロール１０に巻き戻す場合について説明した。しかし、１台のカッター６１でシート１２の第１位置を切断した後、ロール１０を回転させて第２位置を同じカッター６１に対向させて切断してもよい。さらには、１台のカッターでシートを２枚同時に切断することにより、最外周面上のシート１２の第１位置と、その内側のシート１２の第２位置とを同時に切断してもよい。
【０１７４】
また、前記実施形態では、ロール１０の最外周面に位置するシート１２の端部に光が照射されて、その周囲に生じる影の向きや反射光によって、ロール１０の巻方向が検出される場合について説明した。しかし、ロール１０の巻方向を検出する具体的な手順はこれに限らない。
【０１７５】
また、前記実施形態では、ロール１０の最外周面上のシート１２がテープＴによってロール１０の外周面に拘束された場合について説明した。しかし、最外周面上のシート１２を拘束するための具体的構成はこれに限らない。例えば、シート１２の端部とその内側のシート１２とを接着剤で固定してもよい。
【０１７６】
また、前記実施形態では、巻き方向検出装置５１を備える場合について説明した。しかし、ロール載置部３で取得されたロール１０の巻き方向が、シート供給装置２の支持部２２に保持されたロール１０の繰り出し方向に対応した方向であるか否かを判断できればよい。従って、必ずしも巻き方向検出装置５１を備えていなくてもよい。例えば、ロール載置部３においてロール１０が全て同じ巻き方向に揃えられている場合には、ロール１０の巻き方向が求められる巻方向と一致しているかを容易に判断することができる。したがってこの場合は巻き方向検出装置５１を備えていなくてもよい。
【０１７７】
また、前記実施形態では、ロール１０が移送側保持部４４によって保持されている状態で中間処理が施された。しかし別途設けた支持装置の支持軸にロール１０を移載して中間処理を施してもよい。
【０１７８】
また、前記実施形態では、ロール１０は、芯部材１１の軸が上下方向に延びる姿勢でロール載置部３に載置されている場合について説明した。しかし、ロール載置部３に載置されるロール１０は、芯部材１１の軸が水平方向やその他の方向に延びる姿勢であってもよい。
【０１７９】
また、前記実施形態では、ロール１０がその軸が上下方向に延びる姿勢で載置台５８に載置される場合について説明した。しかし、ロール１０が載置台５８に載置されるときの姿勢はこれに限らない。例えば、ロール１０は、その軸が水平方向に延びる姿勢で載置台５８に載置されてもよい。この場合には、さらに、載置台５８を上下方向に延びる軸回りに回転するようにしてもよい。このようにすれば、移送側保持部４４をロール１０の芯部材１１の軸方向の一方側から引き抜いた後、載置台５８を回転させることで、移送側保持部４４をロール１０の軸方向の他方側に移動させることなく、移送側保持部４４をロール１０の芯部材１１にその軸方向の他方側から挿入することができ、移送側保持部４４の移動範囲を小さく抑えることができる。
【０１８０】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【０１８１】
すなわち、本発明は、管状の芯部材とその外周に巻きつけられたシートとを有するロールから前記シートを供給するシート供給システムであって、本体部と、当該本体部に接続される基端部および当該基端部に対して相対変位可能な先端部を有するアームと、当該アームの前記先端部に設けられて前記ロールを保持する移送側保持部とを備える移送装置と、前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記ロールが載置されるロール載置部と、前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記シートを連続的に繰出可能な状態で前記ロールを支持するロール支持部を有するシート供給装置と、前記移送側保持部の移動範囲内に配置されて、前記ロールについて予め設定された中間処理を行う中間処理装置と、前記移送装置を制御可能な制御器とを備え、前記制御器は、前記ロール載置部で前記移送側保持部が前記ロールを保持するとともに、前記移送側保持部に保持された前記ロールを前記中間処理装置を経由して前記シート供給装置の前記ロール支持部に搬送するように、前記移送装置を制御する、シート供給システムを提供する。
【０１８２】
この発明では、移送装置によって、ロール載置部に載置されているロールをシート供給装置に自動的に供給することができるとともに、中間処理装置によってロールに中間処理を施すことができる。そのため、ロール載置部に載置されているロールを、シート供給装置に搬送してセットする作業、および、中間処理に係る作業、を作業者が行う必要がない。従って、作業効率を高くすることができる。
【０１８３】
しかも、ロールは、ロール載置部からシート供給装置へ移動途中に中間処理装置に搬送される。そのため、より確実に、シートを連続的に繰出可能な状態で、ロールをシート供給装置のロール支持部にセットすることができる。
【０１８４】
また、例えば、シート供給装置がロール支持部を複数有している場合には、各ロール支持部に保持される複数のロールについてそれぞれ中間処理を行わねばならない。これに対して、本発明では、ロールをシート供給装置へ搬送する途中にロールに対して中間処理が施される。従って、共通の中間処理装置を用いて各ロールに中間処理を施すことができ、装置全体の構成を簡素化することができる。
【０１８５】
また、前記構成において、前記アームの前記先端部は、前記移送側保持部が取り付けられる取付部を有し、前記移送側保持部は、前記取付部から延びるとともに前記ロールの前記芯部材の内側に挿入された状態で当該ロールを保持するロール保持軸を有し、前記制御器は、前記ロール載置部において前記ロール保持軸が前記ロールの前記芯部材の内側に挿入されるように、前記移送装置を制御するのが好ましい。
【０１８６】
この構成によれば、ロールの外周面を把持することでロールを保持する場合等に比べて、ロールの変形を抑制した状態でロールを保持することができる。また、ロールの外径が互いに異なる場合でも、芯部材の内径が略同一であれば、共通の移送側保持部によってこれらロールを保持することができる。そのため、異なる外径の複数のロールに対応して、これらロールを保持するための装置を複数設ける必要がなく、装置を簡素化することができる。
【０１８７】
前記構成において、前記移送装置は、前記ロール載置部に載置されている前記ロールの前記芯部材の位置を検出する芯位置検出装置を備え、前記制御器は、前記芯位置検出装置によって検出された前記芯部材の位置に基づいて、前記ロール載置部における前記ロール保持軸の位置を、前記ロール保持軸が前記ロールを保持可能な位置に制御するのが好ましい。
【０１８８】
この構成によれば、より適切に移送側保持部を芯部材に挿入することができる。しかも移送装置が芯位置検出装置を備えている。そのため、たとえば複数のロール載置部を備える場合、各ロール載置部ごとに芯位置検出装置を備える必要がなく、装置を簡略化することができる。
【０１８９】
前記構成において、前記ロール保持軸は、前記取付部に固定された基端部と、前記ロールの前記芯部材の内側に差し込まれる先端部とを有し、前記中間処理装置は、前記ロールの前記芯部材に対する前記ロール保持軸の挿入方向を変更するために前記ロールの前記芯部材の軸方向の両端を開放させた状態で当該ロールを載置可能な形状を有する持ち替え用載置部を備え、前記制御器は、前記ロール保持軸が前記芯部材に挿入された前記ロールを前記持ち替え用載置部に載置し、当該持ち替え用載置部に載置されている前記ロールの前記芯部材から前記ロール保持軸を前記芯部材の軸方向の一方側に引き抜き、前記芯部材から引き抜かれた前記ロール保持軸を前記ロールの前記芯部材の内側に当該芯部材の軸方向の他方側から挿入するように、前記移送装置を制御するのが好ましい。
【０１９０】
この構成によれば、持ち替え用載置部にロールを載置して、この載置されたロールに対して移送側保持部の挿入方向を変更するという簡単な構成で、必要に応じてロールの搬送途中に移送側保持部に支持されたロールの巻方向を変更することができる。ここで、通常、シート供給装置においては、適切にシートを繰り出すためのシートの繰出し方向、すなわちロールの巻方向が決まっている。これに対して、前記構成では、ロールの搬送途中で移送側保持部に支持されたロールの巻方向を変更できる。そのため、ロールを、その巻方向が適切な方向となる状態でシート供給装置に供給することができる。また、ロール載置部等において、予めロールをその巻方向が前記所定の方向に対応するように配置する作業や、特定の巻き方向のロールを選別する作業、を省略することができ、作業効率をより一層高めることができる。
【０１９１】
前記構成において、前記持ち替え用載置部には、第１の方向に沿って前記ロール保持軸が挿通されるのを許容し且つ当該ロール保持軸が前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って移動するのを許容するように前記持ち替え用載置部を前記第１の方向に貫通するとともに前記第２の方向に開く形状を有する溝部が形成されており、前記制御器は、前記第１の方向に沿ってみたときに前記芯部材の内側部分と前記溝部とが重なる位置で前記ロールを前記持ち替え用載置部に載置するとともに当該ロールの前記芯部材から前記ロール保持軸を前記第１の方向の一方側に引き抜いた後、前記ロール保持軸を前記ロールの前記芯部材の内側に前記第１の方向の他方側から挿入するとともに前記第２の方向に移動させるように、前記移送装置を制御するのが好ましい。
【０１９２】
この構成によれば、ロール保持軸の移動を許容する溝部を、持ち替え用載置部に設けるという簡単な構成で、ロール保持軸の芯部材への挿入方向を変更することができる。
【０１９３】
前記構成において、前記持ち替え用載置部は、前記ロールの前記芯部材が前記第１の方向に延びる姿勢で載置される載置面を有し、前記第１の方向は上下方向に設定され、前記第２の方向は水平方向に設定されているのが好ましい。
【０１９４】
この構成によれば、持ち替え用載置部の載置面上に、ロールをその軸が上下方向に延びる姿勢で載置し、かつ、この姿勢で、移送側保持部の挿入方向の変更を行うことができる。例えば、シートの材質が使い捨ておむつなどの吸収性物品に使用される不織布のように柔らかい材質であると、ロールをその軸が水平方向に延びる姿勢で載置した場合、ロールの外周面が変形するおそれがある。これに対して、前記構成によればロールの側面が載置面上に載置されるので、ロールの外周面が変形するのを抑制することができる。
【０１９５】
前記構成において、前記中間処理装置は、前記ロールの巻方向を検出する巻方向検出装置を備え、前記制御器は、前記巻方向検出装置で検出された前記ロールの巻方向が予め設定された方向でない場合に、前記ロールが前記持ち替え用載置部に載置されて、当該ロールの前記芯部材から前記ロール保持軸が前記芯部材の軸方向の一方側から引き抜かれた後、当該芯部材の軸方向の他方側から挿入されるように前記移送装置を制御するのが好ましい。
【０１９６】
この構成によれば、ロールの巻方向をより確実に予め設定された適切な方向とした状態で、ロールをシート供給装置に受け渡すことができる。例えばロール載置部に載置されているロールの巻き方向がランダムであったり、シート供給装置の複数のロール支持部が、ロールをそれぞれ異なる巻き方向となる状態で支持する場合であっても、人手による巻き方向の確認を省略することができる。
【０１９７】
前記構成において、前記ロール保持軸は、前記取付部に固定された基端部と、前記ロールの前記芯部材の内側に差し込まれる先端部とを有し、前記中間処理装置は、前記ロールの巻方向を検出する巻方向検出装置を備え、前記制御器は、前記巻方向検出装置で検出された前記ロールの巻方向が予め設定された方向の場合に、前記ロールが前記シート供給装置に搬送されるように、前記移送装置を制御するのが好ましい。
【０１９８】
この構成によれば、より確実に、ロールを、その巻方向が適切な状態でロール支持部にセットすることができる。具体的には、通常、シート供給装置においては、適切にシートを繰り出すためのシートの繰出し方向、すなわちロールの巻方向が決まっている。そのため、前記構成によれば、巻方向が前記シートの繰り出し方向に対応しているロールを、より確実にロール支持部にセットすることができる。また、ロール載置部等において予めロールをその巻方向が前記所定の方向に対応するように配置する作業や、特定の巻き方向のロールを選別する作業を省略することができ、作業効率をより一層高めることができる。
【０１９９】
前記構成において、前記巻方向検出装置は、前記移送側保持部によって前記ロールが保持されている状態で、当該ロールの巻方向を検出するのが好ましい。
【０２００】
この構成によれば、ロールの巻方向を検出する際にロールを保持するための装置を別途設ける必要がない。そのため、装置を簡素化することができるとともに、この保持のための装置とロール保持軸との間でのロールの受け渡しを省略して効率よくロールを搬送することができる。
【０２０１】
前記構成において、前記中間処理装置は、前記ロールの前記シートのうち、当該ロールの最外周面上の端部と最外周面上の前記シートの第１位置との間の部分と、当該第１位置と最外周面上の端部から当該ロールの周長以上離れたシートの第２位置との間の部分とを
除去するシート除去装置を備えるのが好ましい。
【０２０２】
この構成によれば、ロールの最外周に位置して汚損しているシートがロールの搬送途中に自動的に除去される。そのため、作業効率を高めつつ汚損しているシートを含まない適切な状態のロールをシート供給装置に供給することができる。また、シートの端部がテープ等によって固定されている場合には、このテープも自動的に除去することができる。
【０２０３】
前記構成において、前記中間処理装置は、前記ロールの半径を検出するロール径検出装置を備え、前記シート除去装置は、前記シートを前記第１位置で切断する第１切断部と、前記ロールから当該ロールの径方向に離れる方向に延びる引出経路に沿って前記シートが配置されるように前記第１切断部によって形成された前記シートの端部を引き出す引出装置と、前記引出経路上に設けられて前記シートの端部が前記引出装置によって引き出された状態で前記シートの前記第２位置を切断する第２切断部とを備え、前記移送側保持部は、当該移送側保持部に保持された前記ロールを前記芯部材の中心線回りに回転可能な状態で前記アームの前記先端部に設けられており、前記制御器は、前記第１切断部によって前記シートが切断された後、前記シートの前記第２位置が前記第２切断部と対向するように前記シートが前記ロールから繰り出される方向に前記移送側保持部を回転させ、かつ、前記第２切断部によって前記シートが切断された後、当該第２切断部によって形成された前記シートの端部が前記ロールの外周面に配置されるように前記シートが前記ロールに巻き戻される方向に前記移送側保持部を回転させるとともに、前記シートを前記ロールに巻き戻すときの前記移送側保持部の回転角度を前記ロール径検出装置によって検出された前記ロールの半径を用いて制御するのが好ましい。
【０２０４】
この構成によれば、第２切断部によってシートを第２位置で切断した後、より確実に、シートをロールに巻きついた状態に戻すことができる。
【０２０５】
前記構成において、前記シート除去装置は、前記移送側保持部によって前記ロールが保持されている状態で、当該ロールの前記シートを除去するのが好ましい。
【０２０６】
この構成によれば、シートを除去する際にロールを保持するための装置を別途設ける必要がなく、装置を簡素化することができる。また、この保持のための装置とロール保持軸との間でのロールの受け渡しを省略して、効率よくロールを搬送することができる。
【０２０７】
また、本発明は、管状の芯部材とその外周に巻きつけられたシートとを有するロールをロール保持部に保持させて、当該ロール保持部に保持された前記ロールから前記シートを供給するためのシート供給方法であって、本体部と、当該本体部に接続される基端部および当該基端部に対して相対変位可能な先端部を有するアームと、当該アームの前記先端部に設けられて前記ロールを保持する移送側保持部とを備える移送装置を用い、前記移送装置の前記移送側保持部を、前記ロールが載置されるロール載置部に移動させる移動工程と、前記ロール載置部に載置されている前記ロールを前記移送装置の前記移送側保持部によって保持させるロール取得工程と、前記ロールに予め設定された中間処理を施す中間処理工程と前記中間処理が施された後の前記ロールを、前記シートを連続的に繰出可能な状態でロール保持部に保持させるセット工程とを含む、シート供給方法を提供する。
【０２０８】
この方法によれば、移送装置によって、ロール載置部に載置されているロールをシート供給装置に自動的に供給することができるとともに、中間処理装置によってロールに中間処理を施すことができる。そのため、ロール載置部に載置されているロールを、シート供給装置に搬送してセットする作業、および、中間処理に係る作業、を作業者が行う必要がない。従って、作業効率を高くすることができる。
【０２０９】
しかも、ロール載置部からシート供給装置への移動途中にロールに中間処理が施される。そのため、シートを連続的に繰出可能な状態で、より確実に、ロールをシート供給装置のロール支持部にセットすることができる。
【０２１０】
前記構成において、前記中間処理工程は、前記ロールの最外周面上の端部と最外周面上の前記シートの第１位置との間の部分と、当該第１位置と最外周面上の端部から当該ロールの周長以上離れたシートの第２位置との間の部分とを除去するシート除去工程を含むのが好ましい。
【０２１１】
このようにすれば、ロールの最外周に位置して汚損しているシートが、ロールの搬送途中に自動的に実施される。そのため、作業効率を高め、かつ、汚損しているシートを含まない適切な状態のロールを、シート供給装置に供給することができる。また、シートの端部がテープ等によって固定されている場合には、このテープも自動的に除去することができる。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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