(57)【要約】【課題】カッター金型を１軸で駆動することを可能にし、機械の簡易化を実現するシール搬送装置および方法を提供する。【解決手段】第１のモータ１９によって搬送される長尺のシールテープ１の搬送経路上に、所定のシール形状に切込を入れるカッター２金型を配置したシール搬送装置において、カッター金型２を、第２のモータ１８によって回転駆動されるカットロール３の円周上に設けた。カッター金型２をカットロール３の円周上に設け、カットロール３を回転駆動することで、長尺のシールテープ１に連続的にシール切込を入れることができ、カッター金型の１軸駆動が可能になる。【選択図】          図１
2005081505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のモータによって搬送される長尺のシールテープの搬送経路上に、所定のシール形状に切込を入れるカッター金型を配置したシール搬送装置において、
前記カッター金型を、第２のモータによって回転駆動されるカットロールの円周上に設けたことを特徴とするシール搬送装置。
【請求項２】
前記長尺のシールテープの巻出側と前記カットロール設置部との間のシールテープの搬送経路上にダンサロールを設け、前記巻出側における前記シールテープの回転位置を検出する第１の検出器と、前記第１のモータの回転位置を検出する第２の検出器と、前記第２のモータの回転位置を検出する第３の検出器と、前記長尺のシールテープ上に形成されたシール位置を示すマークを検出するマークセンサとを設け、
前記第１の検出器によって検出される巻出側におけるシールテープの移動速度に基づいて、前記第２の検出器によって検出されるシールテープの移動速度を補正するように前記第１のモータを制御するとともに、前記マークセンサによって検出される前記マークの位置と前記第３の検出器によって検出される前記カットロールにおけるカッター金型の位置とが同期するように前記第２のモータを制御する制御装置を設けたことを特徴とする請求項１記載のシール搬送装置。
【請求項３】
長尺のシールテープを搬送する経路上に、所定のシール形状に切込を入れるカッター金型を、モータによって回転駆動されるカットロールの円周上に部分的に設けたシール搬送装置を用いたロール搬送方法であって、
前記カットロールを一定速度で回転させながらシールテープを前進させ、カットロール上のカッター金型がシールテープに切込を入れた直後からシールテープを減速後、搬送方向と反対方向に移動させ、シールテープ切込部の基端部が前記カットロール上のカッター金型の先端部に近接した時点でシールテープを減速後、再び搬送方向に移動させることで、シール切込部間の余白を少なくすることを特徴とするシール搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールテープに切込を入れるためのシール搬送装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールは、剥離紙の上に絵や文字等の模様が印刷された紙が貼り付けられているものである。その製造に際しては、長尺のシールテープに所望の模様を連続的に印刷したものを搬送しながら、シールの大きさに切込を入れる。
図５は、従来のシール搬送装置によるシールの切込工程を示す図である。同図において、シール搬送装置は、一定速度で搬送されるシールテープ６１の上部にカッター金型６２が配置され、そのカッター金型６２をシール搬送方向に沿って横方向に駆動する横直動機６３と上下方向に駆動する縦直動機６４が設けられ、またシールテープ６１を駆動するフィードロール６５と、シールテープ６１に印刷されたマークの位置を検出するマークセンサ６６が設けられている。
【０００３】
次に、シールの切込工程について説明する。
まず、図５（ａ）に示すようにカッター金型６２がシールテープ６１の上方に待機している状態でマークセンサ６６がシールテープ６１上のマークＭを検知すると、図５（ｂ）に示すように縦直動機６４が下降してシールテープ６１の所定の領域をカットする。この間、シールテープ６１は一定速度で移動しているため、図５（ｃ）に示すように横直動機６３もそれに同期してカッター金型６２を移動させる。切込が終了すると図５（ｄ）に示すようにカッター金型６２が上昇し、次のカットのために横直動機６３を駆動して、図５（ｅ）に示すように元の位置に戻す。これを繰り返して、連続的にシール切込を行う。この間、シールテープ６１は、フィードロール６５により一定速度で搬送される。
このような、カッター金型を縦移動および横移動させながら連続的にシールテープに切込を入れる装置としては、例えば特開平９−３０９０９６号公報に開示されたものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０９０９６号公報（段落００１２〜００２２、図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来のシールの搬送方法で切込を入れるには、図５のようにカッター金型６２を駆動するための横直動機６３と縦直動機６４の２軸と、シール駆動のためのフィードロール軸６５とが必要である。またカッター金型６２を２軸で駆動するため構造が複雑となり、コストがかさむという問題がある。
そこで本発明は、カッター金型を１軸で駆動することを可能にし、機械の簡易化を実現するシール搬送装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に係るシール搬送装置は、第１のモータによって搬送される長尺のシールテープの搬送経路上に、所定のシール形状に切込を入れるカッター金型を配置したシール搬送装置において、前記カッター金型を、第２のモータによって回転駆動されるカットロールの円周上に設けたことを特徴とする。
この請求項１に係る発明においては、カッター金型をカットロールの円周上に設け、カットロールを回転駆動することで、長尺のシールテープに連続的にシール切込を入れることができ、カッター金型の１軸駆動が可能になる。
【０００７】
また請求項２に係るシール搬送装置は、前記長尺のシールテープの巻出側と前記カットロール設置部との間のシールテープの搬送経路上にダンサロールを設け、前記巻出側における前記シールテープの回転位置を検出する第１の検出器と、前記第１のモータの回転位置を検出する第２の検出器と、前記第２のモータの回転位置を検出する第３の検出器と、前記長尺のシールテープ上に形成されたシール位置を示すマークを検出するマークセンサとを設け、前記第１の検出器によって検出される巻出側におけるシールテープの移動速度に基づいて、前記第２の検出器によって検出されるシールテープの移動速度を補正するように前記第１のモータを制御するとともに、前記マークセンサによって検出される前記マークの位置と前記第３の検出器によって検出される前記カットロールにおけるカッター金型の位置とが同期するように前記第２のモータを制御する制御装置を設けたことを特徴とする。
この請求項２に係る発明においては、シールテープに形成されたシールに切込を入れる際に、位置ずれを生じることがないように制御が行われる。
【０００８】
また、請求項３に係るシール搬送方法は、長尺のシールテープを搬送する経路上に、所定のシール形状に切込を入れるカッター金型を、モータによって回転駆動されるカットロールの円周上に部分的に設けたシール搬送装置を用いたロール搬送方法であって、前記カットロールを一定速度で回転させながらシールテープを前進させ、カットロール上のカッター金型が２つのシールテープに切込を入れた直後からシールテープを減速後、搬送方向と反対方向に移動させ、シール切込部の基端部が前記カットロール上のカッター金型の先端部に近接した時点でシールテープを減速後、再び搬送方向に移動させるものである。
この請求項３に係る発明においては、シール切込形成後にシールテープを一定長逆方向に送ることで、シール切込部間の余白を少なくし、無駄なくカットすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のシール搬送装置によれば、カッター金型をカットロールの円周上に設け、カットロールを回転駆動することで、長尺のシールテープに連続的にシールテープ切込を入れることができ、カッター金型の１軸駆動が可能になる。また、機械の簡素化が可能となる。
また、本発明のシール搬送方法によれば、カットロールを一定速度で回転させながらシールテープを前進させ、カットロール上のカッター金型が２つのシールテープに切込を入れた直後からシールテープを減速後、搬送方向と反対方向に移動させ、シール切込部の基端部がカットロール上のカッター金型の先端部に近接した時点でシールテープを減速後、再び搬送方向に移動させることで、シールテープを無駄なくカットすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図１と図２に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るシール搬送装置の構成図、図２は同実施の形態における制御装置の構成を示すブロック図である。
図１において、本実施の形態のシール搬送装置は、モータＢ１９によって駆動されシールテープ１を搬送するフィードロール４と、ロール１３との間でシールテープ１を挟み付けるピンチロール５と、シールテープ１の巻出側と巻取側におけるテンションを調整するダンサロールＡ６およびダンサロールＢ７と、検出ロール８と、複数のロール９〜１２を備えており、ロール１１と１２の間には、モータＡ１８によって駆動されるロール式のカッター金型２を円周上に形成したカットロール３が配置されている。
【００１１】
前記の検出ロール８には、ダンサロールＡ６の上流側のシールテープ１の巻出速度を検出する検出器１４が設けられている。また、カットロール３を駆動するモータＡ１８およびフィードロール４を駆動するモータＢ１９の回転速度をそれぞれ検出する検出器Ａ１５および検出器Ｂ１６が設けられている。さらに、シールテープ１に印刷されたマークＭを検出するマークセンサ１７がシールテープ１の搬送経路上に設けられており、その出力は制御装置２２に入力される。検出器Ａ１５によって検出されたモータＡ１８の回転速度は速度制御器Ａ２０に入力され、また検出器Ｂ１６によって検出されたモータＢ１９の回転速度は速度検出器Ｂ２１に入力され、それぞれの出力は制御装置２２に入力される。
制御装置２２の構成を図２に示す。この制御装置２２における各構成の機能について説明する。
制御装置２２は、検出器１４から出力される、前工程から流れてくるシールテープ１の移動量を読み込み、カットロール３、フィードロール４の位置をコントロールする制御信号を、速度制御器２０、速度制御器２１に出力する。
【００１２】
具体的には、差分器Ａ２３は、検出器１４から出力される、前工程から流れてくるシールテープ１の、制御装置２２が演算処理する時間中の動作量（移動量）を求め、平均化手段Ａ２４と三角波発生手段Ａ２８に出力する。
平均化手段Ａ２４は、差分器Ａ２３の出力をある所定のスキャン回数だけサンプリングして平均化処理を行い、その結果を速度換算手段Ａ２５に出力する。
速度換算手段Ａ２５は、平均化手段Ａ２４の出力から移動速度を求めてフィードフォワード手段Ａ２６と進化器Ａ２７に出力する。
フィードフォワード手段Ａ２６は、速度換算手段Ａ２５の出力に所定の係数を乗算してその結果を乗算器Ａ３１に出力する。
進角器Ａ２７は、速度換算手段Ａ２５の結果から制御装置２２の演算遅れにより発生する移動量を演算して三角波発生手段Ａ２８に出力する。
【００１３】
三角波発生手段Ａ２８は、差分器Ａ２３の出力を積算（積分）後、進角器Ａ２７が出力した演算遅れを考慮した移動量を加算して電子カムパターンを生成し、予測手段Ａ２９と位置関数生成手段Ａ３２に出力する。
予測手段Ａ２９は、三角波発生手段Ａ２８が演算した結果に所定の値を加算して進み位相の三角波を生成後、速度関数生成手段Ａ３０に出力する。
速度関数生成手段Ａ３０は、予測手段Ａ２９の出力に見合った速度割合をもつ速度関数を生成し、乗算器Ａ３１に出力する。この速度関数は、検出器１４で検出したダンサロールＡ６の上流側のシールテープ１の巻出速度に比例追従する関数で、検出速度が一定であれば一定の速度指令となる。
乗算器Ａ３１は、フィードフォワード手段Ａ２６の出力と速度関数生成手段Ａ３０の出力を乗算して速度指令を生成し、加算器Ａ３５に出力する。
位置関数生成手段Ａ３２は、入力した三角波発生手段Ａ２８の出力に見合った位置を比較器Ａ３３に出力する。この位置関数は、検出器１４で検出したダンサロールＡ６の上流側のシールテープ１の巻出速度から求めた移動量に比例追従した位置指令を生成するものである。
【００１４】
比較器Ａ３３は、位置関数生成手段Ａ３２の出力と検出器Ａ１５が出力するカットロール３の位置との差をＰＩ制御器Ａ３４に出力する。
ＰＩ制御器Ａ３４は、比較器Ａ３３が出力した差から速度補正値を求め、加算器Ａ３５に出力する。
加算器Ａ３５は、乗算器Ａ３１が出力した速度とＰＩ制御器Ａ３４が出力した速度補正値を加算して速度制御器Ａ２０に出力する。
速度制御器Ａ２０は、モータＡ１８の駆動を制御する。
検出器Ａ１５は、カットロール３の移動量を差分器Ｂ３６に出力する。
差分器Ｂ３６は、制御装置２２が演算処理する時間中の検出器Ａ１５から出力されるシールテープ１の動作量（移動量）を求め、平均化手段Ｂ３７と三角波発生手段Ｂ４１に出力する。
平均化手段Ｂ３７は、差分器Ｂ３６の出力をある所定のスキャン回数だけサンプリングして平均化処理結果を速度換算手段Ｂ３８に出力する。
速度換算手段Ｂ３８は、平均化手段Ｂ３７の出力から移動速度を求めてフィードフォワード手段Ｂ３９と進化器Ｂ４０に出力する。
フィードフォワード手段Ｂ３９は、速度換算手段Ｂ３８の出力に所定の係数を乗算して、その結果を乗算器Ｂ４４に出力する。
【００１５】
進角器Ｂ４０は、速度換算手段Ｂ３８の結果から制御装置２２の演算遅れに発生する移動量を演算して三角波発生手段Ｂ４１に出力する。
三角波発生手段Ｂ４１は、差分器Ｂ３６の出力を積算後、進角器Ｂ４０が出力した結果を加算して予測手段Ｂ４２と位置関数生成手段Ｂ４５に出力する。
予測手段Ｂ４２は、三角波演算Ｂ４１が演算した結果に所定の値を加算後、速度関数生成手段Ｂ４３に出力する。
受付器４９は検出器Ｂ１６からの出力を計測し、設定器５４に保持されているシール長とシールの移動量とを比較し、マークがセンサの近傍に到達したことを検出し、スイッチ５０に出力する。
スイッチ５０は、受付器４９のマーク近傍信号を受けてＯＮし、任意に設定した距離を移動するまでＯＮしてマークセンサ１７の検出信号を保持装置５１に伝達する。
保持装置５１は、マークセンサ１７の検出信号を受けて検出器Ｂ１６の値を記憶し、補正量換算手段５２に出力する。
【００１６】
補正量換算手段５２は、保持装置５１の値からシール長を換算して順番管理器５３に出力する。
順番管理器５３は、補正量換算手段５２が出力したシール長を、マークセンサ１７とカットロール３との距離から求めた回数だけ記憶して、三角波発生手段Ｂ４１の折り返しタイミングで古い順にシール長を速度関数生成手段Ｂ４３と位置関数生成手段Ｂ４５に出力する。
速度関数生成手段Ｂ４３は、順番管理器５３が出力したシール長から適切な速度テーブルを作成し、予測手段Ｂ４２の出力に見合った速度割合を乗算器Ｂ４４に出力する。
乗算器Ｂ４４は、フィードフォワード手段Ｂ３９の出力と速度関数生成手段Ｂ４３の出力を乗算して、加算器Ｂ４８に出力する。
【００１７】
位置関数生成手段Ｂ４５は、順番管理器５３が出力したシール長から最適な位置テーブルを作成し、入力した三角波発生手段Ｂ４１の出力に見合った位置を比較器Ｂ４６に出力する。
比較器Ｂ４６は、位置関数生成手段Ｂ４５の出力と検出器Ｂ１６が出力するカットロール３の位置との差をＰＩ制御器Ｂ４７に出力する。
ＰＩ制御器Ｂ４７は、比較器Ｂ４６が出力した差から速度補正値を求め、加算器Ｂ４８に出力する。
加算器Ｂ４８は、乗算器Ｂ４４が出力した速度とＰＩ制御器Ｂ４７が出力した速度補正値を加算して速度制御Ｂ２１に出力する。
速度制御Ｂ２１はモータＢ１９の駆動を制御する。
【００１８】
次に、以上の構成の制御装置２２の動作について説明する。
前工程から流れてくる巻出側からのシールテープ１の移動量は、検出ロール８に設けられている検出器１４により測定され、差分器Ａ２３，平均化手段Ａ２４，速度換算手段Ａ２５により移動速度が演算される。一方、移動速度に基づいて、進角器Ａ２７，三角波発生手段Ａ２８，予測手段Ａ２９，速度関数生成手段Ａ３０により速度指令の割合が生成される。この速度関数生成手段Ａ３０の出力と、フィードフォワード手段Ａ２６の出力である移動速度に比例する出力とが乗算器Ａ３１により乗算される。また、位置関数生成手段Ａ３２の出力と検出器Ａ１５によって測定されたカットロール３の回転位置とが比較器Ａ３３で比較され、その偏差がＰＩ制御器Ａ３４に入力され、比例積分要素が加算器Ａ３５により乗算器Ａ３１の出力と加算されて速度制御器Ａ２０に入力され、モータＡ１８が駆動される。
【００１９】
以上の制御により、検出器１４により検出された巻出側のシールテープ１の位置に応じて、カットロール３の速度が制御される。
また、検出器Ａ１５により検出されたカットロール３の回転位置、速度と、シールテープ１上に形成されたマークＭの位置とが同期するように、フィードロール４の駆動用モータＢ１９が駆動される。
このようなシール搬送装置の構成とすることで、カッター金型２の１軸駆動が可能となり、機械の簡易化を実現することができる。
【００２０】
本実施における他の実施の形態について以下に述べる。
シールテープ１がカットロール３の位置に合わせて任意に設定した所定の位置に移動するように、フィードロール４を制御装置２２により制御する。
マークセンサ１７によりシールテープ１の移動誤差を検出して、シールテープ１の切込位置が一定になるように制御する。
移動誤差の計測は、シールテープ１が移動しているときに検出することで、作業効率が高まる。
シールテープ１の移動量の補正は、補正量換算手段５２が検出した値をもとに基準となるカッター金型２の位置に対してシールテープ１の移動量を変化させることで行う。
【００２１】
前記移動量の補正は、補正量換算手段５２で求めたシール長を順序管理器５３に一時記憶し、記憶の古い順番にシールテープの移動量を変化させることで行う。
速度関数と位置関数を任意に置き換えることで、カッター金型２とフィードロール４の位置関係を設定できるため、あらゆる動作が実現できる。
また、前記速度および位置関数を任意に置き換え可能とすることで、ロータリカッターなど、その他のアプリケーションに適用できる。
前記シールテープの検出は、シールテープ１枚についている１つのマークを１回だけ抽出するようにすることで、シール一枚分の寸法を検出する。
また、シールテープの検出は、シール１枚につき１つのマークを１回だけ抽出し、次のシールが流れてくるまで他の模様を検出しないようにすることで、シール一枚分の寸法の信頼性が高まる。
【００２２】
前記シールテープの検出は、マークセンサＯＮと同時にＯＮした瞬間の検出器の出力を保持装置に記憶することで、シール一枚分の測長が可能となる。
前記補正装置は、補正量換算器５２が求めたシール長をあるタイミングで一時記憶し、タイミングで順番にシールテープの移動量を変化させることで、テープの模様に対してずれなく切込を入れることができる。
前記記憶は、数個のデータを保持可能とすることで、マークセンサと切込位置の距離がシール一枚分の距離より長い機械に対応できる。
前記数個のデータは、マークセンサからカットロールまでの距離をシール一枚分の長さで除算することで求まる。
【００２３】
前記タイミングは、計測終了後に行うことで、計測データを記憶することができる。
前記タイミングは、三角波発生手段の折り返しに行うことで、次のシール切込補正データを考慮した電子カムパターンが生成できる。
前記順番は、記憶の古い順に移動量変更に使うことで、計測したシールに合った補正データで切込が可能となる。
シールテープ１を無駄なくカットするため、フィードロール９を制御装置２２により制御することで、シールテープ１をある一定時間逆方向に送る。
カット長を設定器５４により任意に設定することで、シールテープ１の逆転時間を決定する。
【００２４】
次に、以上の構成のシール搬送装置によるシール搬送方法について、図３および図４を用いて説明する。
ステップ１（図４（ａ））
シールテープ１を一定速度で搬送しながら、カットロール３を搬送方向に一定速度で回転させる。カットロール３の周面には、およそ半周の領域にカッター金型２が形成されている。
ステップ２（図４（ｂ）〜（ｅ））
カットロール３が回転することで、その周面のカッター金型２がシールテープ１に押し当てられる。カットロール３が回転するに伴って、シールテープ１への切込が進行し、図４（ｅ）でシールテープ１の切込が完了する。
【００２５】
ステップ３（図４（ｆ））
シールテープ１の切込が完了し、カッター金型２がシールテープ１の切込位置から外れた時点で、シールテープ１の搬送を減速し、逆転に向かう。この間、カットロール３は以前と同様の方向で一定回転を継続しており、シールテープ１との同期が外れて空転することになる。
ステップ４（図４（ｇ））
シールテープ１を搬送方向とは逆方向に移動させる。この間、カットロール３は回転を進めているので、カッター金型２の先端の位置が相対的にシールテープ１の切込の基端部に接近する。
ステップ５（図４（ｈ））
さらにシールテープ１が後退すると、シールテープ１の切込の基端部がカットロール３のカッター金型２の先端に接近するが、一定以上接近したところで、シールテープ１の逆送を減速する。
ステップ６（図４（ｉ））
【００２６】
シールテープ１の切込の基端部がカットロール３のカッター金型２の先端に到達したところで、シールテープ１を正方向に切り替える。
シールテープ１の動きを減速したり逆送したり、正方向に戻すタイミングは、任意に設定したシール長によって決定し、さらにマークセンサ１７で現物のシール長を計測し図３（ａ）のようなシールテープ１のマークＭからシール長を補正し、精度のよいシール送りを実現する。これによって図３（ｂ）のような切目（切込）を入れる作業が切込カッター１軸で可能となり、機械の簡易化を実現することができる。
このようなシール搬送方法とすることにより、シールテープ１を無駄なくカットすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、シールテープに切込を入れる際に、カッター金型を１軸で駆動することができ、機械の簡易化を実現したシール搬送装置および方法として、利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係るシールカット装置の構成図である。
【図２】同実施の形態における制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】シールのカット前・カット後の図である。
【図４】本発明の方法の動作順序を示す概略図である。
【図５】従来の方法を適用した機械構成と動作順序を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  シールテープ
２  カッター金型
３  カットロール
４  フィードロール
５  ピンチロール
６  ダンサロールＡ
７  ダンサロールＢ
８  検出ロール
９〜１３  ロール
１４  検出器
１５  検出器Ａ
１６  検出器Ｂ
１７  マークセンサ
１８  モータＡ
１９  モータＢ
２０  速度制御器Ａ
２１  速度制御器Ｂ
２２  制御装置
２３  差分器Ａ
２４  平均化手段Ａ
２５  速度換算Ａ
２６  フィードフォワード手段Ａ
２７  進角器Ａ
２８  三角波発生手段Ａ
２９  予測手段Ａ
３０  速度関数生成手段Ａ
３１  乗算器Ａ
３２  位置関数生成手段Ａ
３３  比較器Ａ
３４  ＰＩ制御器Ａ
３５  加算器Ａ
３６  差分器Ｂ
３７  平均化手段Ｂ
３８  速度換算Ｂ
３９  フィードフォワード手段Ｂ
４０  進角器Ｂ
４１  三角波発生手段Ｂ
４２  予測手段Ｂ
４３  速度関数生成手段Ｂ
４４  乗算器Ｂ
４５  位置関数生成手段Ｂ
４６  比較器Ｂ
４７  ＰＩ制御器Ｂ
４８  加算器Ｂ
４９  受付器
５０  スイッチ
５１  保持装置
５２  補正量換算手段
５３  順番管理器
５４  設定器
Ｍ  マーク
【図１】
2005081505.tif 000003
【図２】
2005081505.tif 000004
【図３】
2005081505.tif 000005
【図４】
2005081505.tif 000006
【図５】
2005081505.tif 000007