(57)【要約】【課題】除去されるべきシートの長さを短縮して、材料歩留りを向上させ、かつ先行シートと後続シートを簡単かつ容易に接合することができるシート接続装置を提供する。【解決手段】先行する第１のシートの後端部に、後続する第２のシートの前端部を接続する。固定押え部材４７と可動押え部材４８により、第１のシートの後端部と第２のシートの前端部とを重合させて保持する。打抜き部材５１は、固定押え部材４７と可動押え部材４８によって保持された第１および第２のシートの重合部分を、一部を残して舌片状に打抜いてシート片を形成する。打抜き部材５１がシート片をブレード部材６１の目穴に挿入させることにより、シート片をスリットに綴じ込む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行する第１のシートの後端部に、シートロールから引き出された後続する第２のシートの前端部を接続するシート接続装置であって、
前記第１のシートの後端部と前記第２のシートの前端部とを重合させて保持する保持手段と、
前記第１のシートの後端部と前記第２のシートの前端部とを接続する接続手段とを備え、
前記接続手段は、前記保持手段によって保持された前記第１および第２のシートの重合部分を、一部を残して舌片状に打抜いてシート片を形成する打抜き部材と、前記重合部分にスリットを形成するブレード部材とを有し、
前記シート片が前記スリットに通されることにより、前記第１および第２のシートが接続されることを特徴とするシート接続装置。
【請求項２】
前記ブレード部材は前記シート片が挿入可能な目穴を有し、前記シート片は、前記打抜き部材によって形成された前記シート片の端部が前記打抜き部材によって前記目穴の中に挿入され、前記シート片の端部が前記目穴に挿入された状態で前記ブレード部材が前記スリットから引き抜かれることにより、前記シート片の端部が前記スリットに通されて前記第１および第２のシートが接続されることを特徴とする請求項１に記載のシート接続装置。
【請求項３】
前記打抜き部材によって前記シート片が形成されることにより前記重合部分に形成された穴を検出する検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートロールからシートの前端部を引出して、先行するシートの後端部に接続するシート接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート接続装置は例えば、長尺のシートを所定長さに切断して得られるラベルを容器等の製品に貼着するラベル貼着装置に設けられ、消費された先行シートの後端部と新たに供給される後続シートの前端部とをヒータ等により熱溶着して接合するように構成される（特許文献１）。先行シートと後続シートの接合部は製品に使用できないので、ラベル貼着装置に供給されないようにするために除去することが必要である一方、接合部を正確に検知することは難しい。そこで従来のシート接続装置では、先行シートと後続シートを接合する工程において、接合部よりもシートの下流側に接合部を検出するための検出穴を設け、この検出穴を含めて接合部を破棄している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平２−２３４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検出穴が形成されたシートと接合部がラベル接続装置によって移送されている間、ラベル貼着装置ではラベル貼着を行うことができないため、従来のシート接続装置は、シートの供給効率の向上には限界があり、シートの歩留りも十分ではなかった。またシートの材料によっては、先行シートと後続シートを熱溶着等によって接合することが難しく、あるいは時間を要することがあり、簡単かつ容易にシートを接合することが望まれていた。
【０００５】
本発明は、除去されるべきシートの長さを短縮して、材料歩留りを向上させ、かつシートの材料を問わず先行シートと後続シートを簡単かつ容易に接合することができるシート接続装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、先行する第１のシートの後端部に、シートロールから引き出された後続する第２のシートの前端部を接続するシート接続装置であって、第１のシートの後端部と第２のシートの前端部とを重合させて保持する保持手段と、第１のシートの後端部と第２のシートの前端部とを接続する接続手段とを備え、接続手段は、保持手段によって保持された第１および第２のシートの重合部分を、一部を残して舌片状に打抜いてシート片を形成する打抜き部材と、重合部分にスリットを形成するブレード部材とを有し、シート片がスリットに通されることにより、第１および第２のシートが接続されることを特徴としている。
【０００７】
好ましくは、ブレード部材はシート片が挿入可能な目穴を有し、シート片は、打抜き部材によって形成されたシート片の端部が打抜き部材によって目穴の中に挿入され、シート片の端部が目穴に挿入された状態でブレード部材がスリットから引き抜かれることにより、シート片の端部がスリットに通されて第１および第２のシートが接続される。
【０００８】
シート接続装置は、打抜き部材によってシート片が形成されることにより重合部分に形成された穴を検出する検出手段をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、除去されるべきシートの長さを短縮して、材料歩留りを向上させ、かつシートの材料を問わず先行シートと後続シートを簡単かつ容易に接合することができるシート接続装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態を適用したシート接続装置を備えたシート供給システムを示す正面図である。
【図２】シート接続装置を示す正面図である。
【図３】打抜き部材とブレード部材によってシートの重合部分を接続する動作を説明するための図である。
【図４】シートの接続動作を示す図である。
【図５】シートの接続動作の前半部分を示す図である。
【図６】シートの接続動作の後半部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は本発明の一実施形態を適用したシート接続装置を備えたシート供給システムを示し、第１および第２の支持軸１１、１２にはそれぞれシートロールＲ１、Ｒ２が装着されている。図示された状態では、一方のシートロールＲ１からシートＳ１が繰り出され、一対の中間ローラ１４、１４の間、および一対の通路形成板１５、１５の間に形成される通路Ｐを通り、通路Ｐの出口側に設けられた一対の送りローラ１６、１６によって給送され、次工程へ送られている。これに対して、他方のシートロールＲ２のシートＳ２は、その先端がシート保持部材１３に掛け止められて待機している。
【００１２】
第１の支持軸１１においてシートロールＲ１の残量がなくなり、シートＳ１の後端部が現れると、他方のシートロールＲ２のシートＳ２の前端部がシートＳ１の後端部に重合され、後述するようにシート接続装置４０によって接続される。その後はシートＳ２が次工程へ供給されることとなり、作業員によって、第１の支持軸１１には新しいシートロールが装着されるとともに、このシートロールのシートの先端がシート保持部材１７に掛け止められる。
【００１３】
第１の支持軸１１の近傍には、シートロールＲ１の残量すなわち直径を検知するため、発光部と受光部から成る第１のロール残量検知センサ２１が設けられる。同様に、第２の支持軸１２の近傍には、シートロールＲ２の残量を検知するため、第２のロール残量検知センサ２２が設けられる。これらのロール残量検知センサ２１、２２において、発光部から照射されたレーザ光線が受光部によって検知されると、シートロールＲ１またはＲ２の残量が少なくなったと判断される。
【００１４】
第１および第２の支持軸１１、１２の間であって、これらの支持軸１１、１２の軸心を結ぶ直線よりも上方にはガイド板２３が設けられる。ガイド板２３は垂直上方に延び、その先端は一対の中間ローラ１４、１４の間に位置する。ガイド板２３は反射板としても機能し、後述する終端検知センサ２６〜２９から照射されるレーザ光線を反射してシートＳ１、Ｓ２の後端部が通過したことを検知するために用いられる。すなわちガイド板２３は、その両側表面が鏡面加工されており、またガイド板２３の下部には、その表面に対して傾斜する補助反射板２４、２５が設けられる。
【００１５】
シートＳ１、Ｓ２の後端部を検出するため、補助反射板２４、２５に対向した位置にそれぞれ、第１および第２の減速用終端検知センサ２６、２７が設けられる。これらの減速用終端検知センサ２６、２７はレーザ光線を照射し、補助反射板２４、２５からの反射光が検知されると、シートＳ１、Ｓ２の後端部が所定位置を通過したと判断され、送りローラ１６によるシートの送り速度が減速される。
【００１６】
減速用終端検知センサ２６、２７によるシートＳ１、Ｓ２の後端部の検知位置よりも下流側においてシートＳ１、Ｓ２の後端部を検出するため、第１および第２の停止用終端検知センサ２８、２９が設けられる。これらの停止用終端検知センサ２８、２９は、ガイド板２３に対向しており、減速用終端検知センサ２６、２７と同様に、レーザ光線を照射し、ガイド板２３からの反射光が検知されると、シートＳ１、Ｓ２の後端部が所定位置を通過したと判断され、所定時間経過後に送りローラ１６によるシートの送り動作が停止される。この所定時間は、シートＳ１、Ｓ２の後端部が通路形成板１５の下端部の近傍まで給送されて、シート接続装置４０（二点鎖線で示される）によって保持可能な状態になるまでの時間である。
【００１７】
停止用終端検知センサ２８、２９より上方には支持部材３０が設けられ、支持部材３０には、第１および第２のバキュームプレート３１、３２が取付けられる。第１のバキュームプレート３１は第１のシートロールＲ１のシートＳ１の前端部を吸着保持するために設けられ、その吸着面３１ａには図示しない負圧源から負圧が導かれる。同様に、第２のバキュームプレート３２は第２のシートロールＲ２のシートＳ２の前端部を吸着保持するために設けられ、その吸着面３２ａにも負圧源から負圧が導かれる。支持部材３０は回転軸３３を中心として揺動可能であり、これにより第１および第２のバキュームプレート３１、３２の一方が選択的にシートＳ１、Ｓ２の給送経路に配置される。
【００１８】
支持部材３０より上方にはシート接続装置４０が設けられる。シート接続装置４０は第１可動部４１と第２可動部４２を備え、これらは通路形成板１５を挟んで反対側に配置される。第１可動部４１はシリンダ装置４３のピストンに固定され、第２可動部４２はシリンダ装置４４のピストンに固定される。シリンダ装置４３、４４は昇降台４５の上に載置される。昇降台４５は通路形成板１５に沿って昇降可能であり、昇降台４５には、通路形成板１５との干渉を避けるために開口４６が形成される。また昇降台４５において、第１および第２可動部４１、４２の間であって、開口４６に対応した位置には、板状の固定押え部材４７が設けられる。
【００１９】
第１および第２可動部４１、４２は昇降台４５の昇降動作によって、通路形成板１５に対向する上昇位置（図１において実線で示す状態）と、通路形成板１５よりも下方である下降位置（図１において二点鎖線で示す状態）とにおいて、選択的に位置決めされる。上昇位置において第１および第２可動部４１、４２は離間しており、固定押え部材４７は一対の通路形成板１５、１５の間に位置する。これに対して下降位置では、第１および第２可動部４１、４２は相互に前進し、固定押え部材４７は通路形成板１５よりも下方に位置しており、第２可動部４２に近接する。この第１および第２可動部４１、４２の前進動作によって、後述するようにシートＳ１、Ｓ２が接続される。
【００２０】
シートＳ１、Ｓ２の接続動作において、シートＳ１、Ｓ２の重合部分には、シート接続装置４０によってシートＳ１、Ｓ２の接続工程で穴が形成される。形成される穴は次工程において重合部分を除去するときに用いられ、通路形成板１５の上端部近傍には、形成された穴を検知するための穴検知センサ（検出手段）７０が設けられる。通路形成板１５において穴検知センサ７０が対向する部分には、穴検知センサ７０から照射されるレーザ光線を通すための開口（図示せず）が形成される。穴検知センサ７０は、発光部と受光部から成り、発光部から照射されたレーザ光線が受光部によって検知することにより穴を検出する。
【００２１】
図２を参照してシート接続装置４０の構成を説明する。第１可動部４１は水平方向すなわちシートＳ１、Ｓ２の面に垂直な方向に進退自在であり、第１可動部４１の先端には打抜き部材５１とブレード部材５２が取付けられ、打抜き部材５１はピン５８に支持され水平面内において揺動自在である。第１可動部４１と同様に、第２可動部４２も水平方向に進退自在であり、第２可動部４２の先端には可動押え部材４８が取付けられる。固定押え部材４７には、打抜き部材５１とブレード部材５２が挿通可能な開口５３が形成され、可動押え部材４８には、打抜き部材５１とブレード部材５２が嵌入可能な空洞５４が形成される。第２可動部４２が最先位置まで前進した状態において、打抜き部材５１とブレード部材５２は開口５３と空洞５４に入り込み、可動押え部材４８は固定押え部材４７と共にシートＳ１、Ｓ２を重合させて保持する。すなわち固定押え部材４７と可動押え部材４８は保持手段を構成する。
【００２２】
図２において打抜き部材５１はブレード部材５２の上方に位置しているが、打抜き部材５１と同じ高さ位置にも、他のブレード部材（図示せず）が設けられ、またブレード部材５２と同じ高さ位置にも、他の打抜き部材（図示せず）が設けられる。つまり他のブレード部材と他の打抜き部材はそれぞれ、図２において打抜き部材５１とブレード部材５２の裏側に位置する。後述するように、打抜き部材５１と他のブレード部材が協働してシートＳ１、Ｓ２を接続し、またブレード部材５２と他の打抜き部材が協働してシートＳ１、Ｓ２を接続する。すなわち、これらの打抜き部材５１およびブレード部材５２は接続手段を構成する。
【００２３】
図３（ａ）はシートＳ１、Ｓ２の重合部分Ｔにおいて打抜き部材５１と他のブレード部材、および他の打抜き部材とブレード部材５２によって形成される切り込みを示している。この図において、上側に位置し、一部を残して舌片状に打抜かれて形成されたシート片Ａ１は、図２に示す打抜き部材５１によって形成される。シート片Ａ１の隣に位置するＩ字状のスリットＢ１は、打抜き部材５１と同じ高さ位置に設けられる他のブレード部材（図２では不図示）によって形成される。一方、下側に位置するＩ字状のスリットＢ２は図２に示すブレード部材５２によって形成され、このスリットＢ２に隣り合う舌片状のシート片Ａ２は、ブレード部材５２と同じ高さ位置に設けられる他の打抜き部材（図２では不図示）によって形成される。
【００２４】
図３（ｂ）はシートＳ１、Ｓ２の重合部分Ｔにおける接続状態を示している。この図において上側に位置するシート片Ａ１は折り曲げられて、隣り合うスリットＢ１に綴じ込まれ、同様に、下側に位置するシート片Ａ２は隣り合うスリットＢ２に綴じ込まれている。またシート片Ａ１、Ａ２が折り曲げられたことにより、シートＳ１、Ｓ２の重合部分Ｔには重合部分を検出し得る検出穴Ｃが形成されている。
【００２５】
図４を参照して、シート片Ａ１をスリットＢ１に綴じ込む動作を説明する。なお図４に示されるブレード部材６１は、図２では、打抜き部材５１と同じ高さ位置に設けられ、図示されていない。打抜き部材（図示せず）によって形成されたシート片Ａ１はシートＳ１、Ｓ２に対して略垂直方向に折れ曲がり（符号（ａ））、さらに打抜き部材によってブレード部材６１側へ押され、ブレード部材６１に設けられた目穴６７の中に挿入される（符号（ｂ））。シート片Ａ１の端部が目穴６７に挿入された状態でブレード部材６１がスリットＢ１から引き抜かれる方向へ変位し（符号（ｃ））、目穴６７の下端部がスリットＢ１に達すると、シート片Ａ１はスリットＢ１に入り込む（符号（ｄ））。さらにブレード部材６１が変位してスリットＢ１から抜けると、シート片Ａ１の先端はスリットＢ１からシートＳ１の表面に抜け出る。これによりシート片Ａ１はスリットＢ１に綴じ込まれ、シートＳ１、Ｓ２が接続される。また、この接続動作によってシートＳ１、Ｓ２の重合部分には、シート片Ａ１が折り曲げられたことによって検出穴Ｃが形成される。
【００２６】
図５を参照して、打抜き部材５１と固定押え部材４７と可動押え部材４８の構成を説明する。図５はこれらの部材を上方から見た平面図である。なお打抜き部材５１と同じ高さ位置には、図２では図示されていない構成要素であるブレード部材６１が設けられており、打抜き部材５１とブレード部材６１は協働してシートＳ１、Ｓ２を接続する。
【００２７】
打抜き部材５１は第１可動部４１の先端に設けられたピン５８に枢支され、水平面内において回動自在である。打抜き部材５１の先端部５１ａは鉤型に形成されてブレード部材６１側に突出しており、目穴６７の中に入り込むことができる。また打抜き部材５１の基端部にはブレード部材６１側に突出する突起５１ｂが形成される。固定押え部材４７には、打抜き部材５１の突起５１ｂが係合可能な係合部材６３が設けられる。一方、可動押え部材４８は第２可動部４２の先端にバネ６４を介して相対変位可能に取付けられる。
【００２８】
図１、５、６を参照して、本実施形態の作用を説明する。なお図５、６においてシートＳ１、Ｓ２は省略されている。
ここでは、図１に示すように第１のシートＳ１が送りローラ１６によって給送されていると仮定する。第１のロール残量検知センサ２１によって、シートロールＲ１の直径が所定値よりも小さくなったことが検知されると、送りローラ１６の給送速度が減速される。さらにシートＳ１の給送が進み、シートＳ１の後端部が現れて第１の減速用終端検知センサ２６と補助反射板２４の間を通過すると、送りローラ１６の給送速度がさらに減速される。そしてシートＳ１の後端部が第１の停止用終端検知センサ２８とガイド板２３の間を通過すると、所定時間経過後に送りローラ１６が停止され、シートＳ１の後端部が通路形成板１５よりも所定長さだけ突出した状態に定められる。
【００２９】
次いで、第２のバキュームプレート３２の吸着面３２ａに負圧が導かれ、第２のシートＳ２の前端部が吸着面３２ａに吸着される。また支持部材３０が回転軸３３を中心として回転し、これにより第２のバキュームプレート３２が第２のシートＳ２の前端部を第１のシートＳ１側に変位させ、第２のシートＳ２のシート保持部材１３に掛け止めされていた部分が第１のシートＳ１の後端部に近接する。この動作と同時にシート接続装置４０が下降位置（二点鎖線で示す状態）まで下降する。これにより、図５（ａ）に示すように打抜き部材５１とブレード部材６１は固定押え部材４７に直接対向する。
【００３０】
次いで、図５（ｂ）に示すように、第２可動部４２が前進して可動押え部材４８が固定押え部材４７に近接し、シートＳ１の後端部とシートＳ２の前端部は、固定押え部材４７と可動押え部材４８に挟まれる。第２可動部４２はさらに前進し、これにより、図５（ｃ）に示すようにバネ６４が圧縮される。したがってシートＳ１、Ｓ２は、固定押え部材４７と可動押え部材４８によって重合された状態で、バネ６４の撓み量に応じた保持力で保持される。
【００３１】
その後、図６（ａ）に示すように、第１可動部４１が前進して打抜き部材５１とブレード部材６１が固定押え部材４７の開口５３に入り込む。さらに第１可動部４１が前進して、図６（ｂ）に示すように打抜き部材５１とブレード部材６１が可動押え部材４８の空洞５４に入り込み、これにより、固定押え部材４７と可動押え部材４８によって保持されたシートＳ１、Ｓ２の重合部分には、シート片Ａ１（図４（ａ）参照）が形成される。さらに第１可動部４１が前進して、図６（ｃ）に示すように打抜き部材５１の突起５１ｂが係合部材６３に係合すると、打抜き部材５１は第１可動部４１の前進に応じて回動し、これにより打抜き部材５１の先端部５１ａがブレード部材６１の目穴６７に入り込み、シート片Ａ１が目穴６７の中に挿入される（図４（ｂ）、（ｃ）参照）。
【００３２】
シート片Ａ１が目穴６７に挿入された状態で第１可動部４１は、図６（ｃ）において左方へ後退し、これによりブレード部材６１がシートＳ１、Ｓ２の重合部分から引き抜かれ、シート片Ａ１がスリットＢ１に通されてシートＳ１、Ｓ２が接続される（図４（ｄ）、（ｅ）参照）。
【００３３】
以上のようなシートＳ１の前端部とシートＳ２の後端部を接続する動作において、打抜き部材５１によってシート片Ａ１が形成されることにより、シートＳ１、Ｓ２の重合部分に検出穴Ｃが形成される（図３（ｂ）、図４（ｅ）参照）。検出穴Ｃは穴検知センサ７０によって検知され、次工程においてシートＳ１、Ｓ２の重合部分を除去するための情報として利用される。
【００３４】
上述したように本実施形態では、シートＳ１、Ｓ２の重合部分は、打抜き部材５１とブレード部材６１によって接続され、また打抜き部材（図示せず）とブレード部材５２によって接続される。すなわち重合部分において、シート片Ａ１、Ａ２とスリットＢ１、Ｂ２による綴じ込み箇所は２つである。しかし本発明はこの構成に限定されるものではなく、綴じ込み箇所は３つ以上であってもよく、また１つでもよい。
【００３５】
また本実施形態では、図３に示されるように、スリットＢ１、Ｂ２は重合部分Ｔの中央に上下に並んで形成され、シート片Ａ１、Ａ２はスリットＢ１、Ｂ２に対向するように形成されているが、この形成位置はこれに限定されるものではない。例えば、シート片Ａ１とスリットＢ１を相対的に左側へ変位させ、２つの検出穴Ｃが重合部分Ｔの中央付近に上下に並ぶように定めてもよい。
【００３６】
以上のように本実施形態は、シートＳ１、Ｓ２の重合部分を接続するために、打抜き部材５１によって重合部分を打抜いてシート片Ａ１、Ａ２とスリットＢ１、Ｂ２を形成するとともに、シート片Ａ１、Ａ２をスリットＢ１、Ｂ２に綴じ込み、シート片Ａ１、Ａ２が打抜かれて形成された検出穴Ｃを検出することにより、シートＳ１、Ｓ２の接合部を検知するように構成されている。したがって、シートＳ１、Ｓ２を接続した後の工程において接合部を除去するときに、接合部のみを除去することが可能になる。また、シートＳ１、Ｓ２の重合部分を打抜いて綴じ込む作用を用いたので、シートの材料に関係なく、例えばアルミシートであっても簡単かつ短時間に接合することができる。
【００３７】
なお本実施形態では、シート片Ａ１、Ａ２をスリットＢ１、Ｂ２に綴じ込むことによってシートＳ１、Ｓ２の接合を行なっているが、これに他の接続装置を追加してもよく、例えば固定押え部材４７をヒートプレートで構成し、可動押え部材４８とでシート片Ｓ１、Ｓ２を挟み込んでヒートシールしつつ綴じ込みを行うように構成してもよい。
【００３８】
また、シート片Ａ１、Ａ２を綴じ込んだ重合部分Ｔに、さらにヒートシールを行なって、シートＳ１、Ｓ２の接続をより強固にすることもできる。
【符号の説明】
【００３９】
４７  固定押え部材（保持手段）
４８  可動押え部材（保持手段）
５１  打抜き部材（接続手段）
５２、６１  ブレード部材（接続手段）
６７  目穴
７０  穴検知センサ（検出手段）
Ａ１、Ａ２  シート片
Ｂ１、Ｂ２  スリット
Ｓ１  第１のシート
Ｓ２  第２のシート
【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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