JP2014217940A

JP2014217940A - ラベル型抜装置

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Publication number: JP2014217940A
Application number: JP2013100740A
Authority: JP
Inventors: 雅広小島; Masahiro Kojima
Original assignee: Toppan TDK Label Co Ltd
Current assignee: Toppan Infomedia Co Ltd
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: JP6112964B2

Abstract

【課題】小型で耐久性に優れたラベル型抜装置を提供すること。
【解決手段】本発明のラベル型抜装置において、アンビルロール１９は、ラベル部材Ｒの搬送方向と直交し且つラベル部材Ｒの面方向に沿う基準線Ｌ２に対して所定角度θ１だけ傾斜してラベルの面に平行な面内に延びる中心線Ｏ２回りに回転し、ロータリシリンダ１７は、ラベル部材Ｒの搬送方向と直交し且つラベル部材Ｒの面方向に沿う基準線Ｌ１に対して所定角度θ２と絶対値が等しく逆方向に傾斜し且つラベルの面方向に沿って延びる中心線Ｏ１回りに回転可能である。
【選択図】図６

Description

本発明は、商品に貼り付けるラベルを得るためにラベル部材からラベルを所望の形状に型抜きするラベル型抜装置に関する。

ラベル型抜装置及びラベル型抜方法の一例が特許文献１に記載されている。
特許文献１のラベル型抜装置は、表面に切断刃が設けられたダイカットローラと、これに相対配置されたダイ受けローラと、を備え、ダイカットローラを回転駆動させる。
特許文献１のラベル型抜装置は、ダイカットローラが１回転することにより、切断刃によって原反に閉ループ状の切り込みを形成する。

ラベル型抜装置及びラベル型抜方法の他例が特許文献２に記載されている。
特許文献２のラベル型抜装置は、切断刃が設けられたダイカットロールと、これに相対配置されたダイ受けロールと、を備える。
特許文献２のラベル型抜装置は、ダイカットロールとダイ受けロールとにベアラが両側にそれぞれ配置されており、これらにより、ダイカットロールとダイ受けロールの中心軸間距離が一定に維持される。
そして、特許文献２のラベル型抜装置は、切断刃によるテープ基材の切断を高精度に行える。

特開２００８−３００７６０号公報特開２００６−７３９２０号公報

切断刃が設けられたダイカットローラを用いてラベルを所望の形状に型抜するためには、ラベルに対して切断刃が押し付けられることが必要である。このとき、ラベルに対する単位長さもしくは単位面積あたりの切断刃の圧力は、ラベルの種類その他の条件に応じて最適な大きさがある。このため、切断刃がラベルに対して線接触すると仮定したときにおける接触部分の長さ、あるいは、切断刃がラベルに対して面接触すると仮定したときにおける切断刃とラベルとの接触面積が大きくなるにしたがって、切断刃がラベルにかける圧力の総和が大きくなる傾向がある。
しかしながら、切断刃がラベルにかける圧力を高めると、加圧力に耐える強度を得るために装置が大型になりがちであり、また、切断刃の耐久性が極端に落ちる可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、小型で耐久性に優れたラベル型抜装置を提供することである。

本発明の一態様は、回転するロータリシリンダと、前記ロータリシリンダに巻き付けられたロータリ刃部と、前記ロータリシリンダに対向配置されて上下駆動し前記ロータリシリンダに接した状態では前記ロータリシリンダと反対方向に回転して前記ロータリ刃部に加圧されるアンビルロールと、前記ロータリ刃部により型抜される対象となるラベルを、前記ロータリシリンダと前記アンビルロールとの間を通る所定の一直線方向へ搬送するラベル搬送駆動系と、を備え、前記ロータリ刃部は、前記ラベルに対して型抜をするために所定の形状を有する型抜刃を有し、前記アンビルロールは、前記一直線方向と直交し且つ前記ラベルの面方向に沿う基準線に対して所定角度だけ傾斜して延びる中心線を有する円柱面を有し前記中心線を回転中心として自由回転可能であり前記円柱面が前記ラベルに接触可能であり、前記ロータリシリンダは、前記基準線に対して前記所定角度と絶対値が等しく逆方向に傾斜し且つ前記ラベルの面方向に沿って延びて前記中心線に対してねじれの位置にある回転中心回りに回転可能であり、前記ロータリ刃部が前記ロータリシリンダに巻きつけられた状態において、前記所定角度は、前記切断刃において前記ラベルを直線状に切断する部分のうち最も切断長が長い直線部分の方向が、前記アンビルロールの回転中心に対してねじれの位置となるように設定され、前記切断刃が前記直線部分により前記ラベルを切断するラベル型抜装置である。

また、上記態様のラベル型抜装置は、前記ロータリシリンダの回転を制御するロータリシリンダ駆動系と、前記アンビルロールの上下駆動を制御するアンビルロール上下駆動系と、前記ロータリシリンダ駆動系、前記アンビルロール上下駆動系、及び前記ラベル搬送駆動を制御する主制御部と、をさらに備えてもよい。

また、前記所定角度の絶対値は１．５°以下であってよい。

本発明のラベル型抜装置は、小型で耐久性に優れる。

本発明に係る一実施形態のラベル型抜装置の概略外観斜視図である。本発明に係る一実施形態のラベル型抜装置におけるアンビルユニットの外観斜視図である。本発明に係る一実施形態のラベル型抜装置における補助加圧ユニットの外観斜視図である。図３に示した補助加圧ユニットの動作説明図であり、（ａ）は上昇側へ加圧する状態図、（ｂ）は下降側へ加圧する状態図である。同ラベル型抜装置におけるロータリシリンダとアンビルロールとの位置関係を示す模式図である。同ラベル型抜装置におけるロータリシリンダとアンビルロールとの位置関係を示す模式図である。同ラベル型抜装置におけるアンビルロールと型抜刃との位置関係を示す模式図である。同ラベル型抜装置におけるアンビルロールと型抜刃との位置関係の変化を示す模式図である。同ラベル型抜装置における型抜刃による切断長を示す概念図である。同ラベル型抜装置においてロータリシリンダとアンビルロールとの位置関係を調整するための機構の一例を示す斜視図である。同ラベル型抜装置においてロータリシリンダとアンビルロールとの位置関係を調整するための機構の一例を示す斜視図である。同ラベル型抜装置においてロータリシリンダとアンビルロールとの位置関係を調整するための機構の一例を示す斜視図である。本発明に係る一実施形態のラベル型抜装置の主制御部のブロック構成図である。（ａ）は本発明に係る一実施形態のラベル型抜装置のアンビルユニットのエンコード信号のタイミングチャートである。（ｂ）はアンビルテーブル位置検出エンコード板の模式図である。（ｃ）は（ａ）にｔ_１〜ｔ_８として示すタイミングにおけるエンコードセンサの状態を示す表である。本発明に係る一実施形態のラベル型抜方法を説明するアンビルユニットの制御流れを説明するフローチャートである。本発明に係る一実施形態のラベル型抜方法を説明する主制御処理部の制御流れを説明するフローチャートである。

以下、本発明に係る一実施形態のラベル型抜装置及びラベル型抜方法について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のラベル型抜装置においてロールラベルからラベルが型抜きされる状態を示す概略図である。
図１に示すように、ラベル型抜装置１０は、ロールラベル１１を適用する。ロールラベル１１は、型抜きするラベルＳと、型抜きするラベルＳの開始位置を知らせるための黒色等のアイマーク１２が印刷された剥離紙の無いラベル部材Ｒとを有する。そして、ラベル型抜装置１０は、ラベル部材ＲのラベルＳ部分を型抜きし、型抜きされたラベルＳは、不図示の張り付け機構等により商品に張り付けられる。また、型抜きにより残ったラベル部材Ｒの残存部Ｔは、同じく不図示の残存ラベル巻取り機構により順次巻き取られる。アイマーク１２は、光学反射式のアイマークセンサ１３によりラベル部材Ｒ上のラベルＳの先端が検出される。

次に、ラベル型抜装置１０の構造について説明する。
ラベル型抜装置１０は、ロールラベル１１を送り出すラベル搬送ユニット１４と、ロータリ刃部１６を巻き付けたロータリシリンダ１７を装備するロータリユニット１５と、を備える。また、ラベル型抜装置１０は、アンビルロール１９を装備するアンビルユニット１８と、アンビルロール１９のロータリ刃部１６への加圧による加圧反力を吸収するための補助加圧機構２０（図４参照）と、を備える。
ここで、ロータリ刃部１６は、複数の異なる形状に形成された型抜刃２１を有し、これら型抜刃２１で指標される複数の異形の指標マーク２２を側部に有する。複数の異形の指標マーク２２は、光学反射式のインデックスセンサ２３により検出されることにより、型抜きにいずれの型抜刃２１を使用するかが選択的に設定される。

ラベル型抜装置１０は、ロールラベル１１より繰り出されたラベル部材Ｒを、アンビルユニット１８のアンビルロール１９とロータリユニット１５のロータリシリンダ１７とに挟み込む。そして、装填されたロールラベル１１は、ロータリ刃部１６とアンビルロール１９とにより加圧され、型抜きされたラベルＳと型抜き後の残存部Ｔとが送り出される。型抜きされたラベルＳ及び型抜き後の残存部Ｔの処理に関しては、下流側に配置されている不図示のラベル排出部とラベル巻取部とにより処理される。

ラベル搬送ユニット１４は、ステップモータであるロールラベル搬送駆動用モータ２４と、このロールラベル搬送駆動用モータ２４に連結された歯車減速機構２５と、を備える。また、ラベル搬送ユニット１４は、歯車減速機構２５に連結された複数のラベル搬送用ローラ２６を備える。
ラベル搬送ユニット１４は、複数のラベル搬送用ローラ２６によって、ラベル部材Ｒを、所定の一直線方向へと搬送する。

ロータリシリンダ１７は、略円柱状を有し、ロータリ刃部１６を固定するための磁石が内部に設けられた回転体である。略円柱状をなすロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１は、ロータリシリンダ１７の回転中心となっている。
ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１は、ラベル搬送ユニット１４がラベル部材Ｒを搬送する上記一直線方向に対して直交し且つラベル部材Ｒの面方向の沿う基準線に対して所定角度だけ傾斜して配置されている。より詳細に説明すると、
ロータリユニット１５は、ロータリシリンダ１７を回転させるためのステップモータであるロータリシリンダ駆動用モータ２７を備える。また、ロータリユニット１５は、ロータリシリンダ駆動用モータ２７に連結された歯車減速機構２８を備える。

次に、アンビルユニット１８の詳細について説明する。図２は、本実施形態のラベル型抜装置におけるアンビルユニットの外観斜視図である。図３は、本実施形態のラベル型抜装置における補助加圧機構の外観斜視図である。
図２、図３に示すように、アンビルユニット１８は、支持板であるアンビルユニットベース２９と、アンビルテーブル上下駆動用モータ３０とを備える。
アンビルユニット１８は、アンビルテーブル上下駆動用モータ３０に歯車連結されたアンビルテーブル上下駆動用歯車減速機構３１を備える。アンビルユニット１８は、アンビルユニットベース２９に水平方向に回転自在に支持されたアンビルテーブル上下駆動用第１軸３２を備える。

アンビルユニット１８は、アンビルテーブル上下駆動用第１軸３２に結合された一対のはす歯のアンビルテーブル上下駆動用第１歯車３３を備える。アンビルユニット１８は、アンビルユニットベース２９に垂直方向に回転自在に支持されたアンビルテーブル上下駆動用第２軸３４を備える。

アンビルユニット１８は、アンビルテーブル上下駆動用第２軸３４に結合された一対のはす歯のアンビルテーブル上下駆動用第２歯車３５を備える。アンビルユニット１８は、アンビルテーブル上下駆動用第２軸３４を回転自在に挿通した下アンビルテーブル３６を備える。アンビルユニット１８は、補助加圧機構２０を介して上アンビルテーブル３７を備える。アンビルユニット１８は、アンビルテーブル上下駆動用第２軸３４の先端部に雄ねじ３８（図４参照）を有する。雄ねじ３８は、下アンビルテーブル３６に形成されている雌ねじ３９（図４参照）に歯車結合している。
そして、アンビルユニット１８は、上アンビルテーブル３７上の角度調整テーブル４０に形成された一対の側板４０ａ、４０ｂによりアンビルロール１９を回転自在に支持している。アンビルロール１９は、金属製の中心軸４１と、高硬度であって且つ弾性を有する樹脂部材４２とを有している。
樹脂部材４２は、中心軸４１の外周面に蒸着されている。樹脂部材４２は、例えば硬度９０以上である。樹脂部材４２の材料としては、たとえばＡＢＳを採用することができる。

アンビルテーブル上下駆動用第１軸３２には、アンビルテーブル位置検出エンコード板４３が取り付けられている。アンビルテーブル位置検出エンコード板４３は、アンビルテーブル上下駆動用第１軸３２の回転に同期して下アンビルテーブル３６の上下移動変位量を検出する。また、アンビルユニットベース２９には、アンビルテーブル上下位置センサ４４が取り付けられている。アンビルテーブル上下位置センサ４４は、上下移動ピッチ(ｈ１)単位で下アンビルテーブル３６の上下移動変位量を検出する。アンビルテーブル上下位置センサ４４は、光学式遮光センサである。アンビルテーブル上下位置センサ４４は、アンビルテーブル位置検出エンコード板４３に設けられたスリット４５の有無と回転方向をパルス信号として検出してカウントする。

下アンビルテーブル３６には、アンビルテーブル原点用遮光板４６が取り付けられている。アンビルユニットベース２９には、光学遮光式のアンビルテーブル原点検出センサ４７が取り付けられている。
アンビルテーブル原点用遮光板４６とアンビルテーブル原点検出センサ４７とは、アンビルロール１９の高さ位置がラベル部材Ｒの高さと同じ位置に成るように調整する。アンビルテーブル原点検出センサ４７は、光学式遮光センサである。アンビルテーブル原点検出センサ４７は、アンビルテーブル原点用遮光板４６の先端が遮光するタイミングを下アンビルテーブル３６の上下駆動により検出する。アンビルテーブル原点検出センサ４７は、アンビルロール１９の高さがラベル部材Ｒの高さと同じになるように調整した原点位置を得る。

アンビルテーブル上下駆動用モータ３０は、回転動力を発する動力源である。アンビルテーブル上下駆動用モータ３０が発する回転動力は、アンビルテーブル上下駆動用歯車減速機構３１に伝達される。アンビルテーブル上下駆動用歯車減速機構３１は、アンビルテーブル上下駆動用モータ３０から伝達された回転動力により、アンビルテーブル上下駆動用第１軸３２を回転させる。アンビルテーブル上下駆動用第１軸３２は、アンビルテーブル上下駆動用第１歯車３３とともに回転する。

アンビルテーブル上下駆動用第１歯車３３が回転することにより、アンビルテーブル上下駆動用第１歯車３３の回転動力がアンビルテーブル上下駆動用第２歯車３５に伝達する。アンビルテーブル上下駆動用第２歯車３５は、アンビルテーブル上下駆動用第２軸３４とともに回転する。そして、アンビルテーブル上下駆動用第２軸３４が回転することにより、雄ねじ３８と雌ねじ３９との噛み合いにより下アンビルテーブル３６が上昇駆動する。
これにより、補助加圧機構２０を介してアンビルロール１９がロータリシリンダ１７に対して上昇し、アンビルロール１９がロータリシリンダ１７を加圧する。

次に、補助加圧機構２０の構造について説明する。図４は、図３に示した補助加圧機構の動作説明図であり、（ａ）は上昇側へ加圧する状態図、（ｂ）は下降側へ減圧する状態図である。
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、補助加圧機構２０は、補助加圧ばね４８と、第１加圧調整部材４９と、一対の第２加圧調整部材５０とを備える。
補助加圧ばね４８は、ねじりコイルばねであり、その下端部が下アンビルテーブル３６に固定されている。

第１加圧調整部材４９は、等脚台形形状に形成されており、一対の傾斜面５１を有している。第１加圧調整部材４９は、補助加圧ばね４８の上端部に固定されている。一対の第２加圧調整部材５０は、第１加圧調整部材４９の傾斜面５１の一つに摺接する傾斜面５２をそれぞれ有している。一対の第２加圧調整部材５０は、第１加圧調整部材４９の中央部に配置されている加圧調整ねじ５３に噛み合っている。一対の第２加圧調整部材５０は、上アンビルテーブル３７の下面に半固定で支持されている。そのため、一対の第２加圧調整部材５０は、加圧調整ねじ５３が回されることにより、それぞれが近づく方向、または、それぞれが離れる方向にスライド移動する。
これにより、第１加圧調整部材４９に対する一対の第２加圧調整部材５０の間隔寸法を調整できる。

なお、補助加圧機構２０の構造は、下アンビルテーブル３６と上アンビルテーブル３７との間のギャップ寸法を調整するものではない。そして、この構造は、下アンビルテーブル３６上のアンビルロール１９に対する加圧反力をばねのヤング率で押し戻す構造である。そのため、補助加圧機構２０の構造は、型抜きに必要とされる加圧力の低下を抑える補助加圧の役目を有する。そして、これらのアンビル駆動制御及びテーブル高さ制御並びに関連する原点信号検出とエンコード信号検出の処理に関しては、後述する主制御部６０により処理する。

次に、ロータリシリンダ１７とアンビルロール１９との位置関係の詳細及びロータリシリンダ１７とアンビルロール１９とを所定の位置関係で保持する機構の構成について図５ないし図１２を参照して説明する。図５及び図６は、ラベル型抜装置１０におけるロータリシリンダ１７とアンビルロール１９との位置関係を示す模式図である。図７は、ラベル型抜装置１０におけるアンビルロール１９と型抜刃２１との位置関係を示す模式図である。図８は、ラベル型抜装置１０におけるアンビルロール１９と型抜刃２１との位置関係の変化を示す模式図である。図９は、ラベル型抜装置１０における型抜刃２１による切断長を示す概念図である。図１０ないし図１２は、ラベル型抜装置１０においてロータリシリンダ１７とアンビルロール１９との位置関係を調整するための機構の一例を示す斜視図である。

図１に示すロータリシリンダ１７は、略円柱状であってロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１が回転中心となる。
図３に示すアンビルロール１９は、略円柱状であってアンビルロール１９の中心線Ｏ２が回転中心となる。

図５及び図６に示すように、本実施形態では、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とは互いにねじれの位置となる関係にある。
具体的には、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１は、ラベル部材Ｒの搬送方向Ｄ１となる直線に対して直交し且つラベル部材Ｒの面方向に沿う基準線に対して所定角度θ１だけ傾斜し、さらに、ラベル部材Ｒの面と平行な面内に延びる。
また、アンビルロール１９の中心線Ｏ２はラベル部材Ｒの搬送方向Ｄ１となる直線に対して直交し且つラベル部材Ｒの面方向に延びる基準線Ｌ２に対して所定角度θ２だけ傾斜し、さらにラベル部材Ｒの面と平行な面内に延びる。
ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１に関する基準線Ｌ１と、アンビルロール１９の中心線Ｏ２に関する基準線Ｌ２とは、ラベル部材Ｒの面に垂直な方向に互いに離間する平行線である。

ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１が傾斜する上記所定角度θ１と、アンビルロール１９の中心線Ｏ２が傾斜する上記所定角度θ２とは、各々の基準線Ｌ１，Ｌ２に対する角度の絶対値は等しく、また基準線Ｌ１，Ｌ２に対する傾斜方向は逆である。これにより、ロータリシリンダ１７とアンビルロール１９との間を通過するラベル部材Ｒにアンビルロール１９の外周面と型抜刃２１とがともに接しても、ラベル部材Ｒをラベル部材Ｒの搬送方向Ｄ１以外の方向へずらそうとする力は相殺され、結果的に、ロータリシリンダ１７とアンビルロール１９との間へ送り込まれロータリシリンダ１７とアンビルロール１９との間から引き出されるラベル部材Ｒは一直線（搬送方向Ｄ１）に搬送される。

図６に示すようにラベル部材Ｒの面に垂直な方向から見たときに、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルローラ１９の中心線とのなす角は３°以下に設定される。そして、ラベル部材Ｒの面に垂直な方向から見たときに、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１と基準線とのなす角の絶対値は１．５°以下であり、アンビルロール１９の中心線Ｏ２と基準線とのなす角の絶対値は１．５°以下である。

ラベル部材Ｒの面に垂直な方向から見たときにおけるロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とのなす角の大きさは、図７、図８、及び図９に示すように、ロータリ刃部１６に設けられた型抜刃２１の形状を考慮して設定される。
すなわち、ラベル部材Ｒの面に垂直な方向から見たときにおけるロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１（図６参照）とアンビルローラ１９の中心線Ｏ２（図６参照）とのなす角の大きさは、型抜刃２１がラベル部材Ｒに接触するときに、図９に示す瞬間当たりの切断長Ｗ（１）が最小となるように設定される。

本明細書において、「瞬間当たりの切断長Ｗ（１）」とは、ロータリ刃部１６がロータリシリンダ１７に取り付けられた状態において、静止状態にあるロータリシリンダ１７に対してアンビルロール１９を近づけるようにアンビルロール１９を移動させ、型抜刃１９がラベル部材Ｒに食い込んでラベル部材Ｒに切れ込みを形成した部分の総延長のことをいう。
たとえば、ラベル部材Ｒの搬送方向に垂直であって且つラベル部材Ｒの面に沿う方向へと長い直線状の切れ込み（本実施形態では、ラベル部材Ｒの短手方向（以下、「幅方向」という。）に延びる切れ込みである。）を形成するための型抜刃の形状は、全長が切断長Ｗ（ｍａｘ）であり、ロータリシリンダ１７にロータリ刃部１６が取り付けられた状態においてロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１と平行な直線状である。

ここで、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とが互いに平行である場合には、型抜刃においてラベル部材Ｒの幅方向の切れ込みを形成する直線状部分は、直線状部分のすべてが同時にアンビルロール１９の外面に接する。

その一方で、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とが平行でない場合には、図７、図８、及び図９に模式的に示すように、型抜刃２１においてラベル部材Ｒの幅方向の切れ込みを形成する直線状部分は、ロータリシリンダ１７の回転に伴って順次部分的にアンビルロール１９の外面に接する。

このように、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とが平行でないようにすることにより、ラベル部材Ｒの幅方向に長い直線状の切れ込みをラベル部材Ｒに形成する場合に、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とが互いに平行である場合における切断長Ｗ（ｍａｘ）よりも、瞬間当たりの切断長Ｗ（１）を短くすることができる。

一般的に、ラベル部材ＲからラベルＳを打ち抜く場合、ラベルＳが矩形形状であることが多い。この場合に、打ち抜かれるラベルＳが、ラベル部材Ｒの長手方向に沿う辺と、ラベル部材Ｒの幅方向に沿う辺とを有する矩形であると、ラベル部材Ｒ内に高密度にラベルＳを配置することができ、ラベルＳの製造効率がよい。

ここで、ラベル部材Ｒの幅方向に長い切れ込みを形成する必要がある場合、ラベル部材Ｒが幅広で切断長が長い場合には特に、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とが互いに平行であると、アンビルロール１９をロータリシリンダ１７側へと押し付ける加圧力の総和を高める必要が生じる。

本実施形態では、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とが平行でないように設定されることで、型抜刃においてラベル部材Ｒの幅方向の切れ込みを形成する直線状部分が長くても、この直線状部分が順次部分的にアンビルロール１９の外面に接する。すなわち、本実施形態では、ラベル部材Ｒの幅方向に長い切れ込みが、ロータリシリンダ１７の回転に伴って、切れ込みの一端から他端へ向かって順次形成される。そして、切れ込みを形成するための加圧力は、ラベル部材Ｒの幅方向に長い切れ込みのうち、アンビルロール１９の外面に型抜刃２１が実際に接触している一部の領域に限局されてかかるようになっている。

なお、本実施形態のラベル型抜装置１０は、ラベル部材Ｒの幅方向に対して傾斜する方向に長い切れ込みを形成するための刃が型抜刃２１に形成されている場合であってこの傾斜した刃の向きに着目してロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とのなす角を設定することもできる。

ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１の向きと、アンビルロール１９の中心線Ｏ２の向きとは、互いに独立して設定可能であってもよい。
図１０、図１１、及び図１２に示すように、たとえば、本実施形態では、ロータリユニット１５全体が、所定の回動中心回りに、ラベル部材Ｒの面と平行な面内において移動可能である。また、本実施形態では、ラベル部材Ｒの面に垂直な方向から見たときにおけるロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１（図６参照）とアンビルローラ１９の中心線Ｏ２（図６参照）との交点の位置合わせができるようになっている。

また、図３に示すように、アンビルロール１９は、上アンビルテーブル３７に対して所定の回動中心回りに角度調整テーブル４０が回動可能となるように上アンビルテーブル３７と角度調整テーブル４０とが連結されており、所望の角度において上アンビルテーブル３７と角度調整テーブル４０とを固定することができるようになっている。

また、別の例として、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１の向きを設定するための機構及びアンビルロール１９の中心線Ｏ２の向きを設定するための機構は、自動調芯ベアリングを有していてもよい。自動調芯ベアリングは、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１及びアンビルロール１９の中心線Ｏ２を所望の角度に維持しつつ、ロータリシリンダ１７及びアンビルロール１９を回転可能に保持することができる。

次に、主制御部６０の構成について説明する。図１３は、本実施形態のラベル型抜装置の主制御部のブロック構成図である。
図１３に示すように、主制御部６０は、ラベル型抜装置１０全体の制御を司り、動作制御に必要とする情報を共通メモリ６５に設定する。そして、主制御部６０は、各処理部に指令を出し監視するとともに全体の処理の流れを制御する。主制御部６０は、主として、ロータリシリンダ駆動処理部６１、ロールラベル搬送駆動処理部６２、アンビルロール上下駆動処理部６３、主制御処理部６４、共通メモリ６５から構成されている。

ロータリシリンダ駆動処理部６１は、ロータシリンダモータ駆動回路６６を通じてロータリシリンダ駆動用モータ２７に電気的に接続している。ロータリシリンダ駆動処理部６１は、インデックスセンサ検出回路６７を通じてインデックスセンサ２３からセンサ信号が与えられる。ロータリシリンダ駆動処理部６１は、ロータリシリンダ１７の駆動とロータリ刃部１６上のインデックス検出を行う。そして、ロータリシリンダ駆動処理部６１は、ロータリシリンダ１７の現在位置情報を管理するとともにインデックス検出結果を共通メモリ６５に設定する。

ロールラベル搬送駆動処理部６２は、ロールラベル搬送モータ駆動回路６８を通じてロールラベル搬送駆動用モータ２４に電気的に接続している。ロールラベル搬送駆動処理部６２は、アイマークセンサ検出回路６９を通じてアイマークセンサ１３からセンサ信号が与えられる。ロールラベル搬送駆動処理部６２は、ロールラベル１１を搬送するロールラベル搬送駆動と、ロールラベル１１上のアイマーク１２の検出とを行う。ロールラベル搬送駆動処理部６２は、ロールラベル１１の型抜き開始位置情報を管理するとともに共通メモリ６５に設定する。

アンビルロール上下駆動処理部６３は、アンビルテーブル上下モータ駆動回路７０を通じてアンビルテーブル上下駆動用モータ３０に電気的に接続している。アンビルロール上下駆動処理部６３は、アンビルセンサ検出デコード回路７１を通じてアンビルテーブル上下位置センサ４４（位置検出エンコーダセンサ）からセンサ信号が与えられる。アンビルロール上下駆動処理部６３は、アンビルセンサ検出デコード回路７１を通じてアンビルテーブル原点検出センサ４７（原点検出センサ）からセンサ信号が与えられる。アンビルロール上下駆動処理部６３は、アンビルロール１９の上下駆動を管理するとともに、状態情報を共通メモリ６５に設定する。

なお、ロータリシリンダ駆動用モータ２７、アンビルテーブル上下駆動用モータ３０、ロールラベル搬送駆動用モータ２４には、ステッピングモータが採用されている。そして、あらかじめラベル部材Ｒの型抜きに必要とされる最少ステップ送り量(Ｓ１)が得られるように、各モータ２４、２７の各部ギア比率等を構成している。また、アンビルテーブル上下駆動用モータ３０も同様に、型抜刃２１の高さとラベル部材Ｒ等の厚みを加算した十分な上下駆動量を持つ機構を有し、駆動ストローク(Ｈ)並びにステップ送り量(ｈ１)で構成している。

次に、ラベル型抜装置１０のアンビルユニット１８のエンコード信号について説明する。図１４（ａ）は、本実施形態のラベル型抜装置のアンビルユニットのエンコード信号のタイミングチャートである。図１４（ｂ）は、アンビルテーブル位置検出エンコード板の模式図である。図１４（ｃ）は、図１４（ａ）においてｔ_１〜ｔ_８で示すタイミングにおけるエンコードセンサの状態を示す表である。

図１４（ａ）に示すように、アンビルユニット１８では、アンビルロール１９の上下駆動及び高さ(加圧位置)を２つのセンサにより検出し、制御に利用している。一つ目のセンサは、アンビルテーブル原点検出センサ４７であり、二つ目のセンサは、アンビルテーブル上下位置センサ４４である。具体的には、アンビルテーブル位置検出エンコード板４３のスリット４５(黒色部分)を光学透過式のアンビルテーブル上下位置センサ４４で検出する。つまり、アンビルテーブル上下位置センサ４４が位相の異なる一対のセンサを有する。そして、一対のセンサが、アンビルテーブル上下駆動用第１軸３２の回転に対応したセンサ信号を発生することにより回転方向と回転移動量を検出する。このとき、下アンビルテーブル３６の駆動と同時に、アンビルテーブル原点用遮光板４６が移動する。そして、あらかじめ機械的に設定されたアンビルロール１９の原点高さ位置(アンビルロール１９の退避位置)にテーブル高さが到達する。

これにより、光学遮光式のアンビルテーブル原点検出センサ４７がオンとなって原点位置を通過したことを示す。そして、アンビルテーブル上下駆動用モータ３０を制御して、この信号がオンになった位置に戻せば、アンビルロール１９を正しい原点位置(退避高さ位置)に停止できる。

次に、ラベル型抜装置１０のアンビルユニット１８が検出した回転方向(テーブル上下方向)と移動パルスカウント及び原点信号の処理流れについて説明する。図１５は、本実施形態のラベル型抜方法を説明するアンビルユニットの制御流れを説明するフローチャートである。
図１５に示すように、『開始１』指令によりアンビルロール上下駆動処理部６３では、ステップアドレスとして管理するｈ１単位ステップ毎の加減算処理を行う。同時に、アンビルロール上下駆動処理部６３では、アンビルテーブル上下位置センサ４４の各センサ信号の変動をアンビルセンサ検出デコード回路７１より得る。そして、アンビルセンサ検出デコード回路７１の図１４に示した時点ｔ１〜時点ｔ８の情報を得てステップアドレスに加減算する。なお、この処理は、不図示のモータ加減速処理と割込み処理で処理される。この割込み処理部で得られたステップアドレスは、アンビルロール１９の高さ位置を示す情報となる。そして、アンビルテーブル上下位置センサ４４の各センサ信号の状態により絶対位置として管理され共通メモリ６５に格納される（Ｓ１０１〜Ｓ１０９）。
これにより、以降の高さ制御を高さ位置の指令で行うことができる。

『開始２』では、アンビルロール１９の高さ原点位置を求めた後、アンビルロール１９が下降する。そして、アンビルロール１９の高さがラベル搬送用ローラ２６と同じ高さ（ラベル部材Ｒの面が、型抜刃２１に接触せず若干の空隙が存在する高さ）位置：ＨＬまで上昇(又は下降)させて置く（Ｓ１０７〜Ｓ１０９）。

『開始３』では、アンビルロール１９の高さをロータリ刃部１６の型抜刃２１の高さに接触する程度の高さ位置：ＨＨまで加圧上昇させる。アンビルロール１９の高さは原点位置を基準とし、アンビルテーブル上下駆動用モータ３０をＨＬ高さ位置で停止状態からＶ速度まで加速回転させる。そして、アンビルテーブル上下駆動用モータ３０をアンビルロール１９がＨＨ高さ位置に成るまで上昇回転する（Ｓ１１１〜Ｓ１１３）。
上昇下降は、アンビルテーブル上下駆動用モータ３０をＣＷ(時計回り：上昇)又はＣＣＷ(反時計回り：下降)方向に回転方向を切り替えて制御する。

主制御処理部６４では、ロータリ刃部１６上の目的のインデックス位置へロータリシリンダ１７を回転させる制御を行う。そのため、アンビルロール上下駆動処理部６３に対して『開始１』〜『開始３』の指令を適宜出す。同時に、ロールラベル１１上のアイマーク１２の開始位置を抜き原点まで搬送するために、アンビルロール上下駆動処理部６３に対して『開始１』〜『開始３』の指令を適宜出す。ロータリ刃部１６を加圧中の状態(ＨＨ高さ位置)では、『開始２』によりアンビルロール１９が上昇停止している状態である。『開始３』では、指定された速度Ｖでアンビルロール１９をＨＬ高さ位置まで下降させ、型抜刃２１がラベル部材Ｒに接触しない位置まで退避させて停止する。

次に、上述した処理を全て統括処理する主制御処理部６４の制御流れについて説明する。図１６は、本発明に係る一実施形態のラベル型抜方法を説明する主制御処理部の制御流れを説明するフローチャートである。
図１６に示すように、『開始１』では各部の初期化処理を行うために、アンビルロール１９を下降させ原点位置を求めて、退避位置まで送り停止させる。同時に、ロータリシリンダ１７上のインデックス検出処理やロールラベル１１上のアイマーク１２の検出処理を行う（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）。

『開始２』では、『開始１』で準備した状態からアンビルロール１９を上昇させ(加圧状態)、ロールラベル１１を搬送する。そして、ロータリシリンダ１７を目的の型抜刃２１の位置から抜き長さ量回転させながらラベル部材Ｒの型抜きを行う。ラベルＳの１枚の型抜きが終了すると、アンビルロール１９を下降させた後、次の型抜きの準備のためにロールラベル１１を搬送する。そして、アイマーク１２の検出位置から抜き原点まで搬送し、同時にロータリシリンダ１７を回転させて同じ目的の型抜刃２１の位置の選択を進める（Ｓ２１１〜Ｓ２２０）。
これらを順次繰り返すことで、目的の型抜刃２１の位置を選択してラベル部材Ｒの型抜きを行うことができる。

以上に説明したように、本実施形態のラベル型抜装置によれば、型抜刃２１の一部分に加圧力を集中させることができるので、型抜刃２１にかかる加圧力の総和を小さくしても好適にラベル部材ＲからラベルＳを切り抜くことができる。その結果、本実施形態のラベル型抜装置は、小型で耐久性に優れる。
また、ラベル部材Ｒの搬送方向に対して直交し且つラベルの面方向に沿う基準線に対するアンビルロール１９の中心線Ｏ２とロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とのなす各々の角度が、絶対値が等しく互いに逆方向であるので、ラベル部材Ｒの搬送中にラベル部材Ｒを歪める力が相殺され、ラベル部材Ｒはラベル部材Ｒの搬送方向として設定された一直線方向に好適に搬送される。
また、上記角度の絶対値が１．５°以下であると、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とが上述の基準線と平行である場合と比較して約１／３まで加圧力を減少させることができる。さらに、この場合には、型抜刃２１の形状には、ロータリシリンダ１７の中心線Ｏ１とアンビルロール１９の中心線Ｏ２とが互いに平行でないことを考慮した補正が不要であり、型抜刃の設計が容易であり実用的には十分な精度が得られる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記具体的な構成に対する設計変更等は上記事項には限定されない。

１０ラベル型抜装置
１６ロータリ刃部
１７ロータリシリンダ
１９アンビルロール
２０補助加圧機構
２１型抜刃
４１中心軸
４２樹脂部材
６０主制御部
Ｒラベル部材
Ｓラベル

Claims

回転するロータリシリンダと、
前記ロータリシリンダに巻き付けられたロータリ刃部と、
前記ロータリシリンダに対向配置されて上下駆動し前記ロータリシリンダに接した状態では前記ロータリシリンダと反対方向に回転して前記ロータリ刃部に加圧されるアンビルロールと、
前記ロータリ刃部により型抜される対象となるラベルを、前記ロータリシリンダと前記アンビルロールとの間を通る所定の一直線方向へ搬送するラベル搬送駆動系と、
を備え、
前記ロータリ刃部は、前記ラベルに対して型抜をするために所定の形状を有する型抜刃を有し、
前記アンビルロールは、前記一直線方向と直交し且つ前記ラベルの面方向に沿う基準線に対して所定角度だけ傾斜して前記ラベルの面に平行な面内に延びる中心線を有する円柱面を有し前記中心線を回転中心として自由回転可能であり前記円柱面が前記ラベルに接触可能であり、
前記ロータリシリンダは、前記基準線に対して前記所定角度と絶対値が等しく逆方向に傾斜し且つ前記ラベルの面方向に沿って延びて前記中心線に対してねじれの位置にある回転中心回りに回転可能であり、
前記ロータリ刃部が前記ロータリシリンダに巻きつけられた状態において、前記所定角度は、前記型抜刃において前記ラベルを直線状に切断する部分のうち最も切断長が長い直線部分の方向が、前記アンビルロールの回転中心に対してねじれの位置となるように設定され、前記型抜刃が前記直線部分により前記ラベルを切断する
ラベル型抜装置。
請求項１に記載のラベル型抜装置であって、
前記ロータリシリンダの回転を制御するロータリシリンダ駆動系と、
前記アンビルロールの上下駆動を制御するアンビルロール上下駆動系と、
前記ロータリシリンダ駆動系、前記アンビルロール上下駆動系、及び前記ラベル搬送駆動系を制御する主制御部と、
をさらに備えたラベル型抜装置。
請求項１または請求項２に記載のラベル型抜装置であって、
前記所定角度の絶対値は１．５°以下であるラベル型抜装置。