JP2017094451A - 加工装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】連続搬送されるシートに対して加工を行う際に、シートの搬送を止めることなく加工の必要の有無を判断し、その判断結果に応じて加工を行うことができるようにする。【解決手段】側面を円筒面とする回転体を備えて円筒面において加工を行う加工領域と加工を行わない非加工領域とが円周方向に関して交互に配置している加工手段を使用する。回転体の回転速度を制御することにより、加工領域がシートに向き合うときは、回転体の接線速度をシートの搬送速度に一致させ、非加工領域がシートと向き合うときに、シートに対する検査の結果に基づき、搬送速度よりも接線速度を小さくしてシートにおいて加工が行われない範囲を長くする。【選択図】図1
Description
本発明は、連続搬送されてくる物品に対して加工を行う加工装置及び方法に関する。
連続して搬送されてくる物品に対して加工を行うものとして、例えば、産業用印刷の技術分野では、所定の印刷が施されたものを加工対象物として、この加工対象物に対して所定の加工を行って最終製品とすることが多い。一例としてラベル印刷の分野では、印刷済みの用紙に対して型抜き加工が行われる。産業用印刷では、後工程で使用される装置の制約などにより、ロール形式のシートメディアを使用するロール・ツー・ロール(roll-to-roll)での加工が広く用いられている。連続搬送されてくる加工対象物に対して効率よく加工を行うために、特許文献1には、レーザーカッティング装置を備え、検査工程での検査結果に基づいてレーザーカッティング装置による加工を行う印刷加工システムが開示されている。
特許文献1に記載されたシステムは、連続搬送される加工対象物に対する自動的な加工を可能としているが、レーザーカッティング装置を使用しているため、型抜き装置として考えた場合、イニシャルコスト及びランニングコストがともに高く、生産性が悪い。
本発明の目的は、連続搬送されるシートに回転体で順次加工を行うことで生産性を高め、その際に、加工すべきでないと判断した領域は加工をスキップすることができる加工装置及び方法を提供することにある。
本発明の加工装置は、シートを搬送する搬送手段と、円筒形状の回転体を有し、前記回転体の周面にシートに加工を行う加工領域と非加工領域とが交互に形成された加工手段と、を有し、前記搬送手段により連続搬送されるシートに対して、前記回転体が回転しながら前記加工領域で順次加工を行う装置であって、シートを領域ごとに加工を行うべきか否を検査する検査手段、を有し、前記検査手段で加工を行うべきでないと判断されたシートの領域が前記回転体の前記非加工領域に対向するまでシートが搬送されたら、前記搬送手段の搬送は止めずに前記回転体の回転速度を落として、前記シートの領域に加工を行わないことを特徴とする。
本発明の加工方法は、連続搬送されるシートに対して、周面にシートに加工を行う加工領域と非加工領域とが交互に形成され回転体が回転しながら、前記加工領域で順次加工を行う方法であって、シートを領域ごとに加工を行うべきか否を検査し、前記検査で加工を行うべきでないと判断されたシートの領域が前記回転体の前記非加工領域に対向するまでシートが搬送されたら、シートの搬送は止めずに前記回転体の回転速度を落として、前記シートの領域に加工を行わないことを特徴とする。
本発明の加工方法は、連続搬送されるシートに対して、周面にシートに加工を行う加工領域と非加工領域とが交互に形成され回転体が回転しながら、前記加工領域で順次加工を行う方法であって、シートを領域ごとに加工を行うべきか否を検査し、前記検査で加工を行うべきでないと判断されたシートの領域が前記回転体の前記非加工領域に対向するまでシートが搬送されたら、シートの搬送は止めずに前記回転体の回転速度を落として、前記シートの領域に加工を行わないことを特徴とする。
本発明によれは、連続搬送されるシートに回転体で順次加工を行うことで高い生産性が得られ、その際、加工すべきでないと判断したシートの領域は、簡便な構成で加工をスキップすることができる。
次に本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は本発明の第1の実施形態の加工装置である回転式型抜き装置の概略構成を示している。本実施形態では、ラベル印刷での後処理工程への型抜き加工の適用を念頭に置いて、剥離材(台紙とも呼ぶ)上に粘着剤により表面基材が粘着している状態で、所定のラベル形状に粘着剤付きの表面基材のみを型抜くハーフカット加工の場合を説明する。しかしながら、本実施形態での型抜き装置は打抜き加工にも適用できることは言うまでもない。また、剥離材上に表面基材が粘着して積層している状態のものをラベル媒体と呼ぶ。本実施形態では、ラベル媒体(連続シート)を加工対象物とする。
[第1の実施形態]
図1は本発明の第1の実施形態の加工装置である回転式型抜き装置の概略構成を示している。本実施形態では、ラベル印刷での後処理工程への型抜き加工の適用を念頭に置いて、剥離材(台紙とも呼ぶ)上に粘着剤により表面基材が粘着している状態で、所定のラベル形状に粘着剤付きの表面基材のみを型抜くハーフカット加工の場合を説明する。しかしながら、本実施形態での型抜き装置は打抜き加工にも適用できることは言うまでもない。また、剥離材上に表面基材が粘着して積層している状態のものをラベル媒体と呼ぶ。本実施形態では、ラベル媒体(連続シート)を加工対象物とする。
型抜き装置1は、ロールシート状のラベル媒体91(連続シート)を保持して送り出す供給部2と、供給部2から繰り出されたラベル媒体90におけるラベル紙を検査する検査部8と、ラベル媒体90に対する型抜きを行う型抜き部3を備えている。供給部2に保持されるロール状のラベル媒体91は、その表面基材の表面に対し、予め間隔をあけて印刷が行われたものである。各印刷部分は、型抜かれることにより、貼着用のラベルとして剥離材の上に残されることになる。さらに型抜き装置1は、型抜きによって不要となった部分の表面基材61を剥離して回収する剥離回収部6と、ラベル媒体90を送る搬送部4と、型抜かれたラベルのみが剥離材の上に残っているラベル媒体90を回収する回収部5と、を有する。搬送部4はラベル媒体90を連続搬送する搬送手段として設けられている。ラベル媒体90を円滑に搬送するためのローラ11〜15も型抜き装置1に備えられている。型抜き装置1を制御するために、入力部7及びコントローラ10も設けられている。
供給部2において、ロール状のラベル媒体91を保持する部分の回転軸にはトルクモータ21が取り付けられており、一定のトルク以上がかかると、ロールが回転し、ラベルを送り出す機構となっている。検査手段として設けられている検査部8は、例えばカメラと画像処理装置とからなり、供給部2から送り出されたラベル媒体90の表面基材の表面を撮影して画像処理を行い、表面基材の表面を検査する。特に検査部8は、画像処理により、表面基材の表面の印刷における欠けや筋状の汚れなどの不良がないかどうかを検査する。ここでは画像処理によって検査を行っているが、検査手段である検査部8における検査方法はこれに限られるものではない。検査部8での検査結果は入力部7に送られる。
供給部2において、ロール状のラベル媒体91を保持する部分の回転軸にはトルクモータ21が取り付けられており、一定のトルク以上がかかると、ロールが回転し、ラベルを送り出す機構となっている。検査手段として設けられている検査部8は、例えばカメラと画像処理装置とからなり、供給部2から送り出されたラベル媒体90の表面基材の表面を撮影して画像処理を行い、表面基材の表面を検査する。特に検査部8は、画像処理により、表面基材の表面の印刷における欠けや筋状の汚れなどの不良がないかどうかを検査する。ここでは画像処理によって検査を行っているが、検査手段である検査部8における検査方法はこれに限られるものではない。検査部8での検査結果は入力部7に送られる。
型抜き部3は、加工手段として機能するものであって、ラベル媒体90の搬送経路に沿って検査部8の下流側に設けられており、ロータリーカッター31と、ロータリーカッター31に対向して配置されたアンビルローラ33と、から構成されている。アンビルローラ33は、ロータリーカッター31に設けられる後述する刃型に対する受け部材として機能する。ロータリーカッター31の回転軸には、サーボモータ32が取り付けられている。型抜き部3は、ラベル媒体90での印刷部分ごとに、所定の形状にラベル媒体90の表面基材を型抜くものである。型抜き部3の詳細な構成については後述する。剥離回収部6は、ラベル媒体90の表面基材のうち、型抜きされなかった部分すなわち型抜きされた印刷部分を取り囲む周囲の不要部分を剥離材から剥離する隔離部62と、剥離した不要部分をロール状の表面基材61として巻き取る部分とを備えている。不要な表面基材61を巻き取る部分には、トルクモータ63が取り付けられている。剥離回収部6は、ラベル媒体90において加工(すなわち型抜き)された部分と加工されなかった部分とを分離する分離手段として機能する。
搬送部4は、ラベル媒体90の搬送経路において剥離部61の下流側に位置しており、主軸ローラ42とニップローラ41とから構成されている。主軸ローラ42にはサーボモータ43が取り付けられており、ニップローラ41は、主軸ローラ42に対してラベル媒体90を押しつけ、これによりラベル媒体90のスリップを防ぐ役割を有する。回収部5は、ラベル媒体90の搬送経路において搬送部4よりもさらに下流側に位置している。回収部5においてロール状にラベル媒体92を保持する部分の回転軸にはトルクモータ53が取り付けられており、一定のトルクでラベルを巻き取る機構となっている。したがって、型抜き装置1では、供給部2と回収部5との間でラベル媒体90が掛け渡すことにより、ロール・ツー・ロールの処理により、ラベル媒体90に対する型抜き処理が行われることになる。
コントローラ10は型抜き装置1の全体の制御を行う制御手段であるが、特に、入力部7を介して検査部8から入力した検査結果に基づいて、サーボモータ32とサーボモータ43とを制御する。本実施形態においてはコントローラ10は、基本的にはラベル媒体90の搬送速度は一定になるようにサーボモータ43を制御するとともに、検査部8からの検査結果に応じてサーボモータ32の回転速度を制御する。コントローラ10が制御する際の設定値は入力部7で変更可能である。この型抜き装置1では、ラベル媒体90の長尺方向に沿ってラベル媒体90の表面に所定の間隔で印刷がなされているとして、各印刷部分での印刷の良否を検査部8が検査した結果に基づき、良好に印刷されている印刷部分のみを型抜き部3で型抜く。
図2は、本実施形態の型抜き装置1の動作を示している。ラベル媒体90が連続搬送されているとして、検査部8は、その正面に移動してきた印刷部分における印刷の良否を検査する。ステップ101においてコントローラ10は検査結果が良(OK)であったか不良(NG)であったかを判断する。そしてコントローラ10は、検査結果が良であればステップ102で型抜き加工を行ってからステップ103に移行し、不良であれば型抜き加工をせずに、加工をスキップしてステップ103に移行するように、サーボモータ32,43を制御する。ステップ103では、ラベル媒体90に設けられている終端マークなどを検出することにより、ラベル媒体90の少なくとも印刷領域が終端に達したかどうかを判定する。ここで、終端でなければ次の印刷部分の検査のためにステップ101に戻り、終端であれば処理を終了する。検査結果に応じて具体的にどのようにして型抜きを行ったり行わなかったり(加工スキップ)するかについては、型抜き部3の動作として、後述する。
次に、型抜き部3の詳細な構成について、図3を用いて説明する。型抜き部3はロータリー式型抜き機として構成されており、サーボモータ32によって回転駆動されるロータリーカッター31を備えている。ロータリー式型抜き機には、大きく分けて、専用の刃を使用するロータリーダイと、マグネットシリンダにフレキシブル刃を巻きつけて使用する方式の2種類があるが、本実施形態ではどちらの構成のものも利用できる。ロータリーカッター31は、側面を円筒面とする円筒形状の回転体であって、ラベル媒体90を所定のラベル形状に型抜きする刃型36とラベル媒体90に接触しない非加工領域37とを円筒面(すなわち側面)に備えている。刃型36は、ラベル媒体90を加工する加工領域を構成する。刃型36と非加工領域37は、ロータリーカッター31の回転軸に垂直な平面でロータリーカッター31を切断したときに現れる円周上に、均等に交互配置されている。言い換えれば、ロータリーカッター31を構成する円筒面の上で、円周方向に関して加工領域と非加工領域が交互に配置していることになる。図示したものでは、12個の刃型36がロータリーカッター31の外側表面に配置されている。刃型36は、型抜きにより得ようとするラベル形状の輪郭に沿った、枠状に形成された刃から構成されている。ラベル媒体90は、刃型36による型抜きに対する受けとして設けられているアンビルローラ33の表面を移動することにより、アンビルローラ33に対して巻きつく経路で搬送される。アンビルローラ33の直径は、ロータリーカッター31の直径よりも小さい。ロータリーカッター31上での各非加工領域37の円周方向の長さは、少なくとも非加工領域37がアンビルローラ33に正対しているときに、隣接する刃型36a,36bがいずれもがラベル媒体90に対して接触しないように確保する必要がある。非加工領域37がアンビルローラ33に正対しているときに刃型36a,36bがラベル媒体90に接触しないための刃型36a,36b間の間隔は、アンビルローラ36の半径にも依存する。したがって、非加工領域37の円周方向の長さは、アンビルローラ36の半径を考慮して定められる。またロータリーカッター31とアンビルローラ33との距離も、非加工領域37がラベル媒体90に向き合ったときにロータリーカッター31がラベル媒体90と接触しないように設定されている。
次に、型抜き部3の動作について、図3及び図4を用いて説明する。上述したように検査部8による検査結果に応じてコントローラ10が型抜き動作を行うかどうかを決定し、これにより、型抜き部3の動作が制御される。図3(a)は、刃型36aによってラベル媒体90を型抜きしている状態を示しており、図4はこの状態での型抜き部3を斜視図により示している。ラベル媒体90は、搬送部4により、一定の搬送速度V1で図示矢印方向に連続的に搬送されている。コントローラ10は、搬送速度がV1となるようにサーボモータ32を制御する。ラベル媒体90の印刷領域が検査部8で「良」と判断されたときにその印刷部分に対して型抜きを行う。型抜きを行う際は、ロータリーカッター31の外周におけるラベル媒体90との接点での接線方向での刃型36aの速度すなわち接線速度(周速度)が、搬送速度V1と一致する必要がある。コントローラ10において、ロータリーカッター31半径と刃型36aの高さとに基づいて演算を行い、ラベル媒体90の搬送速度V1と刃型36aの接線速度(周速度)が一致するように、サーボモータ32を制御する。このときのサーボモータ32の回転速度をW1と定義する。なお、搬送速度V1と刃型36a接線速度(周速度)の速度差(相対速度)は厳密に0とすることは必須ではなく、概ね0であればよい。すなわち、加工領域がシートと対向するときに、搬送速度を接線速度(周速度)と等しくするように制御するが、それは相対速度が概ね0にすることを意味する。
一方、検査部8での検査により不良と判断された印刷部分に対しては型抜きを行わない。図3(b)は、刃型36aによってラベル媒体90を型抜きし終わった状態を示している。刃型36aによってラベル媒体90に型抜き済ラベル90aが形成される。その後、型抜き済ラベル90aから刃型36aが離れたところで、サーボモータ32の回転速度をW1より小さいW2へ減速する。これによって、ラベル媒体90の搬送速度V1に対して非加工領域37の送り速度が小さくなり、不良の印刷部分に対応したラベルの型抜きが行なわれることなくラベル媒体90が型抜き部3を通過できるようになる。型抜きされなかった不良ラベルは、図1の剥離回収部6で回収されるので、不良ラベルは回収部5には到達しない。不良な印刷部分が連続するときは、正常な印刷部分が現れるまで、サーボモータ32の回転を停止し、ロータリーカッター31が不良な印刷部分をスキップしてやり過ごすようにする。図3(c)は、刃型36aに引き続く刃型36bによってラベル媒体90を型抜きし始める状態を示している。型抜きする際は、刃型36bの接線速度がラベルの搬送速度V1と一致する必要がある。そのため、図3(b)でW2へ減速したサーボモータ32の回転速度は、刃型36cがラベル媒体90に接する前にW1まで再加速される。図3(d)は、刃型36bによってラベル媒体90を型抜きしている状態を示しており、これは図3(a)に示したものと同様である。
このように本実施形態では、検査部8での検査結果によりロータリーカッター31の回転を可変動作させることで、ラベル媒体90の搬送を止めることなく、不良な印刷部分に対する型抜き動作を行わない加工スキップを実現している。また、不良な印刷部分は、不良ラベルとして、型抜きされた部分の周囲の不要部とともに、剥離部62により剥離材から剥離され、剥離回収部6において回収される。
次に、本実施形態におけるそれぞれの部品の寸法関係および動作の設定値について説明する。ここで示す例では、ロータリーカッター31には、マグネットシリンダに対して、円筒形に変形可能なフレキシブル刃を巻きつけて使用する方式を採用した。マグネットシリンダ34は、磁性を有する材料からなって磁力によりフレキシブル刃を保持できるものである。マグネットシリンダとしては、直径97.52mm、幅220mmのものを使用し、アンビルローラ33は、直径70mm、幅220mmである。フレキシブル刃35において、幅は160mmであり、その刃型36a部分の厚みは0.475mm、非加工領域37部分の厚みは0.14mmであり、これらは型抜きサイズが異なっても共通である。なお、ここで幅とは、ラベル媒体50の搬送方向に対して垂直な方向での長さである。
フレキシブル刃35は、型抜きサイズに応じて各種のものが用意される。図5は、各種のフレキシブル刃の展開図である。図5(a)に示すフレキシブル刃35aは、個々の型抜きサイズを縦40mm、横12.7mmとするものであって、ロータリーカッター31の1周あたりの型抜き枚数を12枚とするものである。ここで縦寸法は、ラベル媒体90の搬送方向に対して垂直方向の長さ、横寸法は搬送方向の長さを表す。この場合、マグネットシリンダ35及びアンビルローラ33の直径より、非加工領域37を設けるには刃型36の相互間の間隔が6mm以上確保されている必要がある。図5(a)に示したものでは、非加工領域37の搬送方向の長さを12.7mmとし、刃型36とともに均等に配置している。フレキシブル刃35aには、マグネットシリンダ34に装着する際の位置決めのために、2つのピン穴38a,38bも設けられている。
図5(b)は、型抜きサイズが縦76mm、横40mmであり、ロータリーカッター31の1周あたりの型抜き枚数を6枚としたときのフレキシブル刃35bを示している。このとき、刃型36間の間隔を10.8mmとし、非加工領域37を確保している。
フレキシブル刃35は、型抜きサイズに応じて各種のものが用意される。図5は、各種のフレキシブル刃の展開図である。図5(a)に示すフレキシブル刃35aは、個々の型抜きサイズを縦40mm、横12.7mmとするものであって、ロータリーカッター31の1周あたりの型抜き枚数を12枚とするものである。ここで縦寸法は、ラベル媒体90の搬送方向に対して垂直方向の長さ、横寸法は搬送方向の長さを表す。この場合、マグネットシリンダ35及びアンビルローラ33の直径より、非加工領域37を設けるには刃型36の相互間の間隔が6mm以上確保されている必要がある。図5(a)に示したものでは、非加工領域37の搬送方向の長さを12.7mmとし、刃型36とともに均等に配置している。フレキシブル刃35aには、マグネットシリンダ34に装着する際の位置決めのために、2つのピン穴38a,38bも設けられている。
図5(b)は、型抜きサイズが縦76mm、横40mmであり、ロータリーカッター31の1周あたりの型抜き枚数を6枚としたときのフレキシブル刃35bを示している。このとき、刃型36間の間隔を10.8mmとし、非加工領域37を確保している。
以上の構成を用いた型抜き動作を制御方法について、図6を用いて説明する。図6は、図5(a)に示したフレキシブル刃35aを用いたときの時間経過に伴うサーボモータ32の回転速度の変化を示したグラフである。ここでは、ラベル媒体90として、厚さ88μmの剥離材と厚さ127μmの表面基材とを粘着剤で密着させたものを使用している。また、ラベル媒体90は、サーボモータ43によって駆動される主軸ローラ42によって、80mm/sの一定速度で供給部2から回収部5に向けて搬送されているものとする。
図6において、区間A−Bでは、刃型36がラベル媒体に接してハーフカット態様で型抜きを行っている。型抜きしているときは、ロータリーカッター31の回転速度は毎分約15.5回転(15.5rpm)で一定であり、このとき刃型36の先端の移動速度はラベルの搬送速度80mm/sと等しくなっている。ここで、ラベル媒体90上の印刷部分に対して検査部8が不良と判断したものとする。不良を示す検査結果信号が検査部8から入力部7に送信され、さらに入力部7からコントローラ10に情報が送信され、コントローラ10は不良ラベルを生成しないように制御を行う。この制御はサーボモータ32の回転数を変化させる制御である。図6の区間B−Eは、不良の印刷部分を検出したときのサーボモータ32の速度変化を示している。区間B−Eでは、非加工領域37をラベル媒体90に向い合せ、これにより、刃型36がラベル媒体90に接触しないようにしている。刃型36がラベル媒体90に接触しないので、型抜きも行われない。区間B−Eの時間は約0.4秒であり、この間もラベル媒体90は80mm/sの搬送速度で搬送され続けている。まず点Bで15.5rpmであった回転速度を0rpmまで減速し(点C)、非加工領域37がレベル媒体90に正対するようにする。そして、点Cから約0.2秒経過した点Dから加速を開始し、点Eにおいて回転速度が約15.5rpmとなるように加速する。区間C−Dでは、ロータリーカッター31の回転が一時停止したことになる。点Eの後は、不良の印刷部分を検出しない限り、ロータリーカッター31の回転速度は約15.5rpmで一定である。この加減速動作により、ラベル媒体90の搬送を継続したままで、不良ラベルの発生を防止することができる。なお、不良の印刷部分が連続することもあるが、その場合には、不良の印刷部分がどれだけ連続するかに応じて、区間C−Dの時間が長くなる。図6に示したものでは、区間C−Dにおいてロータリーカッター31の回転を一時停止しているが、本実施形態における制御はこれに限られるものではない。本実施形態の構成では、非加工領域37がラベル媒体90に向き合うときにラベル媒体90の搬送速度とロータリーカッター31での接線速度との間に相対的な速度差をつけることによって、ラベル媒体90に対する加工の有無を選択することが可能になる。具体的には、検査結果に基づき、非加工領域37がラベル媒体90と向き合うときに搬送速度よりも接線速度を小さくして、ラベル媒体90において加工が行われない範囲を長くしている。
図7(a)は、図5(a)に示すフレキシブル刃35aを用いたときの型抜き結果を示すものであり、ラベル媒体90に型抜き済みのラベル90aが形成されていることを示している。型抜き済みのラベル90aはハッチングで示されており、これ以外の部分の表面基材は剥離回収部6によって回収されるので、剥離材が露出していることになる。領域90bは、不良な印刷部分に対応した領域を示しており、本実施形態の場合、不良ラベルは型抜きされず、その結果、完成製品でのラベル90aの配置は歯抜け状態になる。
本実施形態によれば、このようにロータリー式型抜き機を用いて、ラベル媒体の搬送を止めることなくラベルの加工の必要有無を判断し動作することで、安価かつ生産性の高い加工装置を実現できる。
本実施形態によれば、このようにロータリー式型抜き機を用いて、ラベル媒体の搬送を止めることなくラベルの加工の必要有無を判断し動作することで、安価かつ生産性の高い加工装置を実現できる。
ここで、図5(a)に示すフレキシブル刃35aから図5(b)に示すフレキシブル刃35bへ切り替え作業を説明する。まず、マグネットシリンダ34に巻きつけられたフレキシブル刃35aを取り外す。次にマグネットシリンダ34上に設けられた2つのピン穴にピンを差し込み、そのピンがフレキシブル刃35bのピン穴38a,38bに入るようフレキシブル刃35bを位置決めする。そして、マグネットシリンダ34の磁力を利用して、フレキシブル刃35bを1周装着し、最後にピンを抜き取る。これによって機械的な作業は完了する。さらに、刃を交換したことをコントローラ10へ反映させる必要がある。入力部7で交換後のフレキシブル刃35bの品種を選択することで、コントローラ10は、フレキシブル刃の品種ごとに予め登録されていたラベル幅、ピッチ、1周の取り個数、ピンから基準刃までの距離の情報から、原点を割り出す。マグネットシリンダ34の回転軸であるサーボモータ32は、回転位置を検知できる機種であり、原点割り出し後、コントローラ10は、原点が最下点になるようにサーボモータを制御してフレキシブル刃を移動させる。これにより、切り替え後のフレキシブル刃35bを使用するための準備が完了する。図7(b)は、図5(b)に示すフレキシブル刃35bを用いたときの型抜き結果を示すものであり、ラベル媒体90に型抜き済みのラベル90aが形成されていることを示している。この場合も、不良な印刷部分に対応した領域90bでは、不良ラベルは型抜きされない。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態の加工装置について説明する。第1の実施形態での加工装置は、検査の結果、良品と判断された部分を型抜く型抜き装置であったが、図8に示す第2の実施形態の加工装置は、不良と判断された部分のみを打ち抜く型抜き装置である。以下の説明において、第1の実施形態と同様の構成の部分については説明を簡略化あるいは省略し、第1の実施形態におけるものとは異なる部分について、詳細に説明することとする。
本実施形態の型抜き装置1は、第1の実施形態のものと同様の構成であるが、剥離回収部1を備えない点で第1の実施形態のものと異なっている。また、加工対象物が、ラベル媒体ではなくて、例えばTAB(Tape Automated Bonding)実装などに用いられる長尺のフレキシブル基板となっている。フレキシブル基板には、その長手方向に沿って所定の間隔で回路パターンが反復して形成されている。供給部2は、ロール状のフレキシブル基板81を保持して送り出す。この型抜き装置1では、検査部2での検査結果により不良と判断された回路パターンが型抜き部3においてフレキシブル基板81から打抜かれ、良品の回路パターンのみからなるフレキシブル基板82が回収部5においてロール形態で巻き取られる。本実施形態においてロータリーカッター31に備えられるフレキシブル刃における刃型及び非加工領域の配置は、図5に示したものと同様である。ただし、フレキシブル基板を打抜き加工することに伴い、刃型における刃の高さは打抜き用のものとなっている。
次に、第2の実施形態の加工装置について説明する。第1の実施形態での加工装置は、検査の結果、良品と判断された部分を型抜く型抜き装置であったが、図8に示す第2の実施形態の加工装置は、不良と判断された部分のみを打ち抜く型抜き装置である。以下の説明において、第1の実施形態と同様の構成の部分については説明を簡略化あるいは省略し、第1の実施形態におけるものとは異なる部分について、詳細に説明することとする。
本実施形態の型抜き装置1は、第1の実施形態のものと同様の構成であるが、剥離回収部1を備えない点で第1の実施形態のものと異なっている。また、加工対象物が、ラベル媒体ではなくて、例えばTAB(Tape Automated Bonding)実装などに用いられる長尺のフレキシブル基板となっている。フレキシブル基板には、その長手方向に沿って所定の間隔で回路パターンが反復して形成されている。供給部2は、ロール状のフレキシブル基板81を保持して送り出す。この型抜き装置1では、検査部2での検査結果により不良と判断された回路パターンが型抜き部3においてフレキシブル基板81から打抜かれ、良品の回路パターンのみからなるフレキシブル基板82が回収部5においてロール形態で巻き取られる。本実施形態においてロータリーカッター31に備えられるフレキシブル刃における刃型及び非加工領域の配置は、図5に示したものと同様である。ただし、フレキシブル基板を打抜き加工することに伴い、刃型における刃の高さは打抜き用のものとなっている。
図9は、本実施形態の型抜き装置1の動作を示している。供給部2からフレキシブル基板81が連続搬送されているとして、検査部8は、その正面に移動してきた回路パターンの良否を検査する。ステップ111においてコントローラ10は検査結果が良(OK)であったか不良(NG)であったかを判断する。そしてコントローラ10は、検査結果が不良であればステップ112で打抜き加工を行ってからステップ113に移行し、良品であれば打抜き加工をせず、加工をスキップしてステップ113に移行するように、サーボモータ32,43を制御する。ステップ113では、フレキシブル基板80に設けられている終端マークなどを検出することにより、フレキシブル基板80の少なくとも回路パターン形成領域が終端に達したかどうかを判定する。ここで、終端でなければ次の回路パターンの検査のためにステップ111に戻り、終端であれば処理を終了する。
図10は、第2の実施形態における型抜き部3の動作を示している。図10(a)は、ロータリーカッター31の非加工領域37がフレキシブル基板80と向き合っている位置でロータリーカッター31が静止している状態を示している。フレキシブル基板80は、搬送部4によって、搬送速度V1で連続的に搬送されている。検査部8は、フレキシブル基板80に形成されている回路パターンの検査して良否判定を行っており、回路パターンが良品である限りロータリーカッター31は静止しており、良品と判断された回路パターンは型抜きされずに回収部5に収納される。ここでフレキシブル基板80上のある回路パターンが検査部8により不良と判断されたとする。図10(b)は、検査部8で不良と判断された直後、刃型36aによってフレキシブル基板80を打抜きし始める状態を示している。打抜きを行う際は、刃型36aにおける接線速度がフレキシブル基板80の搬送速度V1と一致する必要がある。コントローラ10は、フレキシブル基板80の搬送速度と刃型36aの接線速度が一致するように、マグネットシリンダ34の直径とフレキシブル刃35の厚みを考慮してサーボモータ32の回転速度W1を算出する。図10(a)に示した段階では停止していたサーボモータ32の回転速度は、刃型36aがフレキシブル基板80に接する前に、コントローラ10によってW1まで加速される。
図10(c)は、刃型36aによって、フレキシブル基板80をその不良の回路パターンの形成位置において打抜いている状態を示している。図10(d)は、刃型36aによってフレキシブル基板80を型抜きし終わった状態を示している。刃型36aによって打抜かれるので、不良の回路パターン部分は回収部5に収納されるフレキシブル基板82には含まれないことになる。図では、打抜かれて除去された部分を符号80aで示している。その後、フレキシブル基板80から刃型36aが離れ、非加工領域37がフレキシブル基板80と向き合っている位置のところで、サーボモータ32の回転を停止する。不良の回路パターンが連続するときは、それらの不良の回路パターンの打抜きが完了するまで、ロータリーカッター31は回転し続ける。
図10(c)は、刃型36aによって、フレキシブル基板80をその不良の回路パターンの形成位置において打抜いている状態を示している。図10(d)は、刃型36aによってフレキシブル基板80を型抜きし終わった状態を示している。刃型36aによって打抜かれるので、不良の回路パターン部分は回収部5に収納されるフレキシブル基板82には含まれないことになる。図では、打抜かれて除去された部分を符号80aで示している。その後、フレキシブル基板80から刃型36aが離れ、非加工領域37がフレキシブル基板80と向き合っている位置のところで、サーボモータ32の回転を停止する。不良の回路パターンが連続するときは、それらの不良の回路パターンの打抜きが完了するまで、ロータリーカッター31は回転し続ける。
このように本実施形態では、検査部8での検査結果によりロータリーカッター31の回転を可変動作させることで、フレキシブル媒体80の搬送を止めることなく、不良な回路パターンのみを打抜き除去することができる。これにより、良品の回路パターンのみからなる、ロール形態のフレキシブル基板82を得ることができる。
[第3の実施形態]
上述した第1及び第2の実施形態では、搬送されてくる加工対象物に対する加工工程として型抜き工程を実施する型抜き装置を例に挙げて本発明を説明したが、本発明に基づく加工装置が行う加工工程は型抜き処理に限られるものではない。例えば、版を用いたスタンプをロータリーカッターにおける刃型の代わりに円筒面に設け、本発明が対象とする加工工程として、搬送されてくるラベル媒体に対してスタンプによる記録を行うスタンプ工程を設けるようにしてもよい。この場合、検査部の検査結果に応じてスタンプによる記録の必要の有無を判断することになる。
以上説明した実施形態に基づく加工装置は、周面(円筒面)に加工領域と非加工領域とを配置した回転体を有する加工手段を用い、加工対象物であるシートの加工を行うものである。この加工装置では、連続搬送されてくるシートを検査部によって検査し、検査結果に応じて加工の必要の有無を判断して加工手段の回転を制御し、加工を行うか行わずにスキップするかを選択するので、必要とする特定の領域のみを対象として加工を行うことができる。すなわち、連続搬送されるシートに回転体で順次加工を行うことで高い生産性が得られ、その際、加工すべきでないと判断したシートの領域は、簡便な構成で加工をスキップすることができるので、さらなる生産性の向上が図れる。
上述した第1及び第2の実施形態では、搬送されてくる加工対象物に対する加工工程として型抜き工程を実施する型抜き装置を例に挙げて本発明を説明したが、本発明に基づく加工装置が行う加工工程は型抜き処理に限られるものではない。例えば、版を用いたスタンプをロータリーカッターにおける刃型の代わりに円筒面に設け、本発明が対象とする加工工程として、搬送されてくるラベル媒体に対してスタンプによる記録を行うスタンプ工程を設けるようにしてもよい。この場合、検査部の検査結果に応じてスタンプによる記録の必要の有無を判断することになる。
以上説明した実施形態に基づく加工装置は、周面(円筒面)に加工領域と非加工領域とを配置した回転体を有する加工手段を用い、加工対象物であるシートの加工を行うものである。この加工装置では、連続搬送されてくるシートを検査部によって検査し、検査結果に応じて加工の必要の有無を判断して加工手段の回転を制御し、加工を行うか行わずにスキップするかを選択するので、必要とする特定の領域のみを対象として加工を行うことができる。すなわち、連続搬送されるシートに回転体で順次加工を行うことで高い生産性が得られ、その際、加工すべきでないと判断したシートの領域は、簡便な構成で加工をスキップすることができるので、さらなる生産性の向上が図れる。
1 型抜き装置
3 型抜き部
4 搬送部
8 検査部
10 コントローラ
31 ロータリーカッター
32,43 サーボモータ
36,36a〜36c 刃型
37 非加工領域
90〜92 ラベル媒体
3 型抜き部
4 搬送部
8 検査部
10 コントローラ
31 ロータリーカッター
32,43 サーボモータ
36,36a〜36c 刃型
37 非加工領域
90〜92 ラベル媒体
Claims (11)
- シートを搬送する搬送手段と、
円筒形状の回転体を有し、前記回転体の周面にシートに加工を行う加工領域と非加工領域とが交互に形成された加工手段と、
を有し、前記搬送手段により連続搬送されるシートに対して、前記回転体が回転しながら前記加工領域で順次加工を行う装置であって、
シートを領域ごとに加工を行うべきか否を検査する検査手段、を有し、
前記検査手段で加工を行うべきでないと判断されたシートの領域が前記回転体の前記非加工領域に対向するまでシートが搬送されたら、前記搬送手段の搬送は止めずに前記回転体の回転速度を落として、前記シートの領域に加工を行わないことを特徴とする、加工装置。 - 前記加工領域がシートと対向するときには、シートの搬送速度と前記回転体の周速度とを等しくすることを特徴とする、請求項1に記載の加工装置。
- 前記加工手段に対向して配置された受け部材を有し、前記シートは前記受け部材の表面を移動し、
前記非加工領域が前記シートに向き合ったときに前記シートが前記加工手段と接触しないように、前記受け部材と前記加工手段との距離が設定されている、請求項1または2に記載の加工装置。 - 前記受け部材はアンビルローラであり、前記アンビルローラの直径は前記回転体の直径よりも小さい、請求項3に記載の加工装置。
- 前記シートの領域と前記非加工領域が向き合うときに、前記搬送手段の搬送は止めずに前記回転体の回転を一時停止させる、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の加工装置。
- 前記検査手段により不良と判断されたシートの領域に対して加工を行わず、良と判断されたシートの領域に対して加工を行う、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の加工装置。
- 前記検査手段により良と判断されたシートの領域に対して加工を行わず、と判断されたシートの領域に対して加工を行う、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の加工装置。
- 前記加工領域は、前記シートの型抜きを行う刃型によって構成されている、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の加工装置。
- 前記刃型は前記回転体に巻きつくフレキシブル刃によって構成されている、請求項8に記載の加工装置。
- 前記シートの搬送方向に沿って前記加工手段の下流側に、前記シートにおいて加工された部分と加工されなかった部分とを分離する分離手段をさらに備える、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の加工装置。
- 連続搬送されるシートに対して、周面にシートに加工を行う加工領域と非加工領域とが交互に形成され回転体が回転しながら、前記加工領域で順次加工を行う方法であって、
シートを領域ごとに加工を行うべきか否を検査し、
前記検査で加工を行うべきでないと判断されたシートの領域が前記回転体の前記非加工領域に対向するまでシートが搬送されたら、シートの搬送は止めずに前記回転体の回転速度を落として、前記シートの領域に加工を行わないことを特徴とする、加工方法。
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JP2015229611A JP2017094451A (ja) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 加工装置及び方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112018002412T5 (de) | 2017-05-11 | 2020-01-16 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Wärmespeichervorrichtung für Turbinengehäuse, Sicherungsmittel zum Befestigen eines Wärmespeicherblocks für Turbinengehäuse und Verfahren zur Befestigung eines Wärmespeicherblocks für Turbinengehäuse |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5916335A (en) * | 1994-01-04 | 1999-06-29 | Gerhardt International A/S | Process for the machining of stamping parts photochemically etched out of a carrier base, and stamping webs obtained therefrom |
JP2003048190A (ja) * | 2001-05-31 | 2003-02-18 | Toyota Motor Corp | 薄膜切断装置 |
JP2008114903A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Toppan Forms Co Ltd | ラベル貼付装置 |
JP2014113660A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Miyakoshi Printing Machinery Co Ltd | 抜き加工装置 |
-
2015
- 2015-11-25 JP JP2015229611A patent/JP2017094451A/ja active Pending
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