JP4068411B2

JP4068411B2 - シート繰出装置

Info

Publication number: JP4068411B2
Application number: JP2002226245A
Authority: JP
Inventors: 宏杉本; 收一岸本
Original assignee: Fuji Seal International Inc
Current assignee: Fuji Seal International Inc
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: JP2004067278A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、長尺の帯状シートが巻回された複数のシートロールから帯状シートを連続的に繰り出すシート繰出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器等に装着されるシュリンクラベル等の筒状のラベルは、多数のラベルが繋がった状態でシート状に折り畳まれた長尺帯状のラベル形成基材を、ラベリング装置において順次切断することで個別のラベルを形成しながら容器等に装着するのが一般的であり、こういった長尺帯状のラベル形成基材のような帯状シートは、通常、ロール状に巻回されたシートロールとして供給されるため、ラベリング装置には、複数のシートロールから帯状シートを円滑かつ連続的に繰り出すことができるように、複数のシートロールを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群から積極的に帯状シートを繰り出すシート繰出装置が並設されている。
【０００３】
こういったシート繰出装置としては、例えば、図５及び図６に示すようなものがある。このシート繰出装置５０は、図７に示すように、長尺の帯状シートＳが巻回された複数のシートロールＳＲを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群ＲＧを回転可能に装着するシートロール装着台５１と、このシートロール装着台５１に装着されたシートロール群ＲＧを回転させる駆動モータ５２と、先端部が上下方向に揺動するように基端部が軸支された揺動アーム５３とを備えており、シートロール群ＲＧから繰り出された帯状シートＳは、複数のターンバー５４ａ〜５４ｅを介して順次案内され、揺動アーム５３の先端部の上方に固定設置された複数の固定ローラ５５と、揺動アーム５３の先端部に取り付けられた複数の可動ローラ５３ａとに交互に掛け渡された状態で、ラベリング装置等の帯状シートの引出装置に導かれている。
【０００４】
このシート繰出装置５０は、シートロール群ＲＧを回転させることによって、帯状シートＳを各シートロールＳＲから順次繰り出すようになっているが、帯状シートＳを繰り出しているシートロールＳＲは、帯状シートＳを繰り出すに従って徐々に小径になっていくので、一定の回転数でシートロール群ＲＧを回転させると、帯状シートＳの繰出速度が徐々に小さくなっていき、一定の速度で帯状シートＳを引き出そうとしている引出装置側における帯状シートＳの引出速度と、シート繰出装置５０側における帯状シートＳの繰出速度とがバランスしなくなり、シートロール群ＲＧから円滑に帯状シートＳを繰り出すことができなくなる。
【０００５】
このように、引出装置側における帯状シートＳの引出速度と、シート繰出装置５０側における帯状シートＳの繰出速度とがバランスしなくなると、揺動アーム５３が揺動し始めるので、このシート繰出装置５０では、揺動アーム５３が所定状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数、即ち、シートロール群ＲＧを回転させている駆動モータ５２の回転数を制御することで、各シートロールＳＲの径変化に影響を受けることなく、常時、引出装置側における帯状シートＳの引出速度とシート繰出装置５０側における帯状シートＳの繰出速度とが適切な範囲内でバランスするように、シートロール群ＲＧから帯状シートＳを連続的に繰り出すことができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、帯状シートＳが、表面滑り性の良好な素材によって形成されている場合は、上述したシート繰出装置５０によって、帯状シートＳを円滑に繰り出すことができるが、例えば、帯状シートＳが、表面滑り性の悪い素材によって形成された弾性伸縮性シートのような場合は、帯状シートＳを案内している複数のターンバー５４ａ〜５４ｅに対する接触抵抗が大きくなるので、ターンバー５４ａ〜５４ｅ部分で帯状シートＳを円滑に繰り出すことができなくなることがあり、それに伴って揺動アーム５３が上方側に回動し始めることになる。
【０００７】
このように、揺動アーム５３が上方側に回動し始めると、揺動アーム５３を所定の高さ位置に保持しようとして、駆動モータ５２の回転数が上昇し、シートロールＳＲからの帯状シートＳの繰出量が大きくなるので、その結果、シートロールＳＲから繰り出された帯状シートＳに弛みが発生し、その弛みを吸収しようとして、揺動アームが下方側に回動し始めることになるが、揺動アームが下方側に回動するだけでは、その弛みを確実に吸収することができず、シートロール装着台５１におけるシートロール群ＲＧの回転軸に帯状シートＳがからみついたり、シートロールＳＲから繰り出された帯状シートＳがターンバー５４ａ〜５４ｅ部分で垂れ下がってしまい、帯状シートＳを繰り出すことができない状態に陥ってしまうといった問題が発生するおそれがある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、帯状シートが表面滑り性の悪い素材等によって形成されている場合であっても、円滑に繰り出すことができるシート繰出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、この発明は、長尺の帯状シートが巻回された複数のシートロールから前記帯状シートを連続的に繰り出すことができるように、複数の前記シートロールを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群を回転可能に装着するシートロール装着台と、前記シートロール装着台に装着された前記シートロール群を回転させる回転駆動手段と、前記シートロール群から繰り出された前記帯状シートを所定の送出経路に案内する複数の案内部と、前記シートロール群から前記帯状シートを引き出そうとしている引出装置側における前記帯状シートの引出速度と、前記シートロール群からの前記帯状シートの繰出速度とが略一致するように、前記シートロール群の回転数を制御する制御手段とを備えたシート繰出装置において、前記案内部を介して前記シートロール群から繰り出される前記帯状シートに弛みが生じないように、前記帯状シートを補助的に送出する補助送出手段が、前記案内部の下流側に設けられており、前記補助送出手段は、前記シートロール群からシート案内部を介して繰り出された前記帯状シートを挟み込む一対の駆動ローラ及び従動ローラと、最高出力周波数及び最高出力電圧を設定する機能を備えたインバータが付設された、前記駆動ローラを回転させる駆動モータとから構成されており、前記駆動モータは、無負荷状態における前記駆動ローラ及び前記従動ローラによる前記帯状シートの送出速度が、下流側に設置される引出装置による帯状シートの最高引出速度を上回るように、その最高出力周波数が設定されており、しかも、その最高出力周波数における最高出力電圧が、前記帯状シートに適正なテンションがかかった通常状態で、前記帯状シートが繰り出されているときに、定格電流値を上回らないように設定されていることを特徴とするシート繰出装置を提供することにある。
【００１０】
以上のように、このシート繰出装置では、案内部を介してシートロール群から繰り出される帯状シートに弛みが発生し始めると、案内部の下流側に設けられた補助送出手段によって、帯状シートが強制的に下流側に送出されるようになっているので、帯状シートに発生し始めた弛みが即座に解消されることになる。
【００１１】
従って、帯状シートが表面滑り性の悪い素材等によって形成されている場合であっても、ほとんど弛みのない状態で帯状シートを繰り出すことができるので、従来のシート繰出装置のように、帯状シートがシートロール装着台の回転軸にからみついたり、案内部で垂れ下がったりすることがなく、帯状シートを形成している素材の如何に拘わらず、帯状シートを円滑かつ確実に繰り出すことができる。また、このシート繰出装置では、補助送出手段を構成している駆動ローラを、低トルク、高回転の駆動モータで駆動することによって、シートロール群から繰り出された帯状シートに弛みが発生し始めることに伴って、帯状シートにかかるテンションが小さくなると、駆動ローラの回転数が自然に上昇し、発生し始めた帯状シートの弛み分が即座に送出されるので、繰り出された帯状シートにかかるテンションの変動を検出する検出手段や、帯状シートにかかるテンションの変動に応じて駆動ローラの回転数を可変させる制御手段等が不要となり、帯状シートに弛みが生じないように、帯状シートを送出するといった補助送出手段の機能を、簡単な構成で廉価に実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図３に示すように、このシート繰出装置１は、長尺の帯状シートＳが巻回された複数のシートロールＳＲを多段に積み重ねたシートロール群ＲＧを回転させることによって、各シートロールＳＲから帯状シートＳを繰り出すシート繰出部１０と、このシート繰出部１０から繰り出された帯状シートＳを所定の送出経路に沿って案内するシート案内部２０と、シート繰出部１０からシート案内部２０を介して繰り出された帯状シートＳを必要に応じて補助的に送出する補助送出部３０と、シート繰出装置１から繰り出された帯状シートＳを使用するラベリング装置等の引出装置側における帯状シートＳの引出速度と、シート繰出装置１における帯状シートＳの繰出速度とがバランスしているか否かを検出するバランス検出部４０とを備えている。
【００１３】
前記シートロール群ＲＧを構成しているシートロールＳＲは、図７に示すように、相互に回転しないように、周り止めされた状態で多段に積み重ねることができるリールＲにそれぞれ装着されており、各シートロールＳＲは、上段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの巻始部分を隣接する下段のシートロールＳＲにおける帯状シートＳの巻終部分に接続するといった具合に、順次接続されており、多段に積み重ねられた複数のシートロールＳＲ間にわたって帯状シートＳを連続的に繰り出すことができるようになっている。
【００１４】
前記シート繰出部１０は、シートロール群ＲＧを回転可能に装着するシートロール装着台１１と、このシートロール装着台１１に装着されたシートロール群ＲＧを回転させる駆動モータ１２とから構成されており、駆動モータ１２には、その回転数を変化させることができるように、インバータが付設されている。なお、シートロール装着台１１には、フロア上を水平移動させるためのキャスタ１３が取り付けられている。
【００１５】
前記シート案内部２０は、シート繰出部１０から繰り出された帯状シートＳを方向転換させる５本のターンバー２１〜２５を備えており、５本のターンバー２１〜２５のうち、中間のターンバー２３を介して相互に離れた位置に設けられている２本のターンバー２２、２４については、帯状シートＳがその幅方向の全長にわたって略均一に接触するように、湾曲させてある。従って、シート繰出部１０によってシートロール群ＲＧから繰り出された帯状シートＳは、５本のターンバー２１〜２５によって順次方向転換しながら、所定の送出経路に沿って補助送出部３０まで案内されるようになっている。
【００１６】
前記補助送出部３０は、シート繰出部１０からシート案内部２０を介して繰り出された帯状シートＳを挟み込む一対の駆動ローラ３１及び従動ローラ３２と、駆動ローラ３１を回転させる駆動モータ３３とから構成されており、駆動モータ３３には、最高出力周波数及び最高出力電圧を設定する機能を備えたインバータが付設されている。
【００１７】
前記駆動モータ３３は、無負荷状態における駆動ローラ３１及び従動ローラ３２による帯状シートＳの送出速度が、下流側に設置される引出装置による帯状シートＳの最高引出速度を上回るように、その最高出力周波数が設定されており、しかも、その最高出力周波数における最高出力電圧を通常より低く設定することによって、低トルク、高回転で駆動されるようになっている。
【００１８】
従って、補助送出部３０の上流側において、帯状シートＳにテンションがかかった状態、即ち、駆動モータ３３に負荷がかかった状態で、帯状シートＳが繰り出されているときは、そのときの帯状シートＳの繰出速度に同調するように、最高出力周波数に対応する最大回転数を下回る低い回転数で駆動ローラ３１が回転することになるが、補助送出部３０の上流側において、帯状シートＳに弛みが発生し始めることによって、帯状シートＳにかかるテンションが小さくなると、即ち、駆動モータ３３にかかる負荷が小さくなると、駆動ローラ３１の回転数が上昇し、補助送出部３０の上流側において、帯状シートＳに弛みが生じないように、帯状シートＳを強制的に送出するようになっている。なお、駆動モータ３３への最高出力電圧は、帯状シートＳに適正なテンションがかかった通常状態で、帯状シートＳが繰り出されているときに、駆動モータ３３の定格電流値を上回らないように、設定しなければならないことはいうまでもない。
【００１９】
前記バランス検出部４０は、先端部が上下方向に揺動するように基端部が軸支された揺動アーム４１と、揺動アーム４１の先端部に取り付けられた２個の可動ローラ４２と、揺動アーム４１の先端部の上方に固定設置された２個の固定ローラ４４とを備えており、補助送出部３０から送出された帯状シートＳは、２個の可動ローラ４２及び２個の固定ローラ４４に交互に掛け渡された状態で、下流側に設置されるラベリング装置等の引出装置に送出されるようになっている。
【００２０】
従って、引出装置側における帯状シートＳの引出速度がシート繰出装置１における帯状シートＳの繰出速度より大きい場合は、揺動アーム４１の先端部が上昇し、引出装置側における帯状シートＳの引出速度がシート繰出装置１における帯状シートＳの繰出速度より小さい場合は、揺動アーム４１の先端部が降下するので、揺動アーム４１が揺動するか否かによって、引出装置側における帯状シートＳの引出速度と、シート繰出装置１における帯状シートＳの繰出速度とがバランスしているか否かを検出することができる。
【００２１】
前記揺動アーム４１の回動軸には、揺動アーム４１の角度を検出するポテンションメータ４３が取り付けられており、このポテンションメータ４３によって検出された揺動アーム４１の角度信号が図示しない制御手段に入力され、この制御手段によって、揺動アーム４１が所定の角度に保持されるように、駆動モータ１２の回転数がフィードバック制御されるようになっている。これによって、各シートロールＳＲの径変化に影響を受けることなく、下流側に設置されるラベリング装置等の引出装置側における帯状シートＳの引出速度とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの繰出速度とがバランスし、引出装置がシートロール群ＲＧから帯状シートＳを円滑に引き出すことができるようになっている。
【００２２】
以上のように構成されたシート繰出装置１における帯状シートＳの繰出動作について、図４を参照しながら説明する。駆動モータ１２を回転させることによって、最上段のシートロールＳＲからの帯状シートＳの繰り出しが開始されると（同図（ａ）▲１▼）、シートロールＳＲの径が徐々に小さくなっていくが、上述したように、このシート繰出装置１では、揺動アーム４１が所定の角度に保持されるように、駆動モータ１２の回転数が制御されるので、シートロールＳＲの回転数が徐々に大きくなり（同図（ａ）▲１▼〜▲２▼）、シートロールＳＲの径変化に影響を受けることなく、下流側に設置されるラベリング装置等の引出装置側における帯状シートＳの引出速度とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの繰出速度とが適切な範囲でバランスした状態で、引出装置によってシートロール群ＲＧから帯状シートＳが円滑に引き出される。
【００２３】
このように、引出装置側における帯状シートＳの引出速度とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの繰出速度とがバランスした状態で、帯状シートＳが円滑に送出されているときは、補助送出部３０の上流側において、帯状シートＳにテンションがかかった状態となっているので、上述したように、補助送出部３０の駆動ローラ３１は、帯状シートＳの繰出速度に同調するように、最大回転数を下回る低い回転数で定速回転している（同図（ｂ）▲１▼〜▲３▼）。
【００２４】
ここで、帯状シートＳが表面滑り性の悪い素材によって形成されているため、ターンバー２１〜２５に対する接触抵抗が大きくなり、帯状シートＳを円滑に繰り出すことができなくなると（同図（ａ）▲２▼）、引出装置側における帯状シートＳの引出速度とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの繰出速度とのバランスが一時的に崩れるので、このアンバランスを吸収するために、揺動アーム４１が上方側に回動し始めるが、揺動アーム４１の回動を抑えようとして、駆動モータ１２の回転数が急激に上昇することになる（同図（ａ）▲２▼〜▲３▼）。また、同図（ｂ）には示していないが、帯状シートＳの繰出不良が発生すると、補助送出部３０における帯状シートＳの送出速度が一時的に低下するので、これに伴って、駆動ローラ３１の回転数が若干低下することになる。
【００２５】
このように、駆動モータ１２の回転数が急激に上昇すると、シートロール群ＲＧからの帯状シートＳの繰出量が一時的に大きくなって、ターンバー２１〜２５部分で帯状シートＳに弛みが発生し始め（同図（ａ）▲３▼）、補助送出部３０の上流側において、帯状シートＳにかかるテンションが小さくなるので、上述したように、駆動ローラ３１の回転数が上昇し、補助送出部３０が帯状シートＳの弛み分を強制的に送出し始める（同図（ｂ）▲３▼）。
【００２６】
このように、補助送出部３０によって、帯状シートＳの弛み分が強制的に送出されると（同図（ａ）▲４▼）、補助送出部３０の上流側において、帯状シートＳにかかるテンションも大きくなるので、一時的に上昇した駆動ローラ３１の回転数が初期の回転数まで低下し（同図（ｂ）▲４▼）、帯状シートＳの引出速度とシートロール群ＲＧからの帯状シートＳの繰出速度とがバランスした状態に復帰する。
【００２７】
以上のように、このシート繰出装置１では、ターンバー２１〜２５を介してシートロール群ＲＧから繰り出される帯状シートＳに弛みが発生し始めると、ターンバー２１〜２５の下流側に設けられた補助送出部３０によって、帯状シートＳの弛み分が強制的に下流側に送出されるようになっているので、帯状シートＳに発生し始めた弛みが即座に解消されることになる。
【００２８】
従って、帯状シートＳが表面滑り性の悪い素材によって形成されている場合であっても、ほとんど弛みのない状態で帯状シートＳを繰り出すことができるので、従来のシート繰出装置のように、帯状シートがシートロール装着台の回転軸にからみついたり、ターンバー部分で垂れ下がったりすることがなく、帯状シートＳを形成している素材の如何に拘わらず、帯状シートＳを円滑かつ確実に送出することができる。
【００２９】
また、このシート繰出装置１では、補助送出部３０を構成している駆動ローラ３１を、低トルク、高回転の駆動モータ３３で駆動することによって、シート繰出部１０から繰り出された帯状シートＳに弛みが発生し始めることに伴って、帯状シートＳにかかるテンションが小さくなると、駆動ローラ３１の回転数が自然に上昇し、発生し始めた帯状シートＳの弛み分が即座に送出されるようになっているので、繰り出された帯状シートＳにかかるテンションの変動を検出する検出手段や、帯状シートＳにかかるテンションの変動に応じて駆動ローラの回転数を可変させる制御手段等が不要となり、帯状シートに弛みが生じないように、帯状シートを送出するといった補助送出部の機能を、簡単な構成で廉価に実現することができる。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、揺動アーム４１が所定の状態に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御することで、引出装置側における帯状シートの引出速度とシートロール群ＲＧから繰り出される帯状シートＳの繰出速度とをバランスさせるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、固定ローラ４４の下方側に自由に昇降する可動ローラを設けると共に固定ローラ４４と可動ローラとに帯状シートＳを掛け渡し、可動ローラが所定の高さ位置に保持されるように、シートロール群ＲＧの回転数を制御することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるシート繰出装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】同上のシート繰出装置を示す側面図である。
【図３】同上のシート繰出装置における天板部分を取り外した状態を示す平面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は同上のシート繰出装置における帯状シートの繰出動作を説明するための動作説明図である。
【図５】従来のシート繰出装置を示す平面図である。
【図６】同上のシート繰出装置を示す側面図である。
【図７】シート繰出装置に装着されるシートロール群を示す斜視図である。
【符号の説明】
１シート繰出装置
１０シート繰出部
１１シートロール装着台
１２駆動モータ（回転駆動手段）
２０シート案内部
２１、２２、２３、２４、２５ターンバー（案内部）
３０補助送出部（補助送出手段）
３１駆動ローラ
３２従動ローラ
３３駆動モータ
４０バランス検出部
４１揺動アーム
４２可動ローラ
４３ポテンションメータ
４４固定ローラ
Ｓ帯状シート
ＳＲシートロール
ＲＧシートロール群

Claims

長尺の帯状シートが巻回された複数のシートロールから前記帯状シートを連続的に繰り出すことができるように、複数の前記シートロールを相互に接続した状態で多段に積み重ねたシートロール群を回転可能に装着するシートロール装着台と、
前記シートロール装着台に装着された前記シートロール群を回転させる回転駆動手段と、
前記シートロール群から繰り出された前記帯状シートを所定の送出経路に案内する複数の案内部と、
前記シートロール群から前記帯状シートを引き出そうとしている引出装置側における前記帯状シートの引出速度と、前記シートロール群からの前記帯状シートの繰出速度とが略一致するように、前記シートロール群の回転数を制御する制御手段とを備えたシート繰出装置において、
前記案内部を介して前記シートロール群から繰り出される前記帯状シートに弛みが生じないように、前記帯状シートを補助的に送出する補助送出手段が、前記案内部の下流側に設けられており、
前記補助送出手段は、前記シートロール群からシート案内部を介して繰り出された前記帯状シートを挟み込む一対の駆動ローラ及び従動ローラと、最高出力周波数及び最高出力電圧を設定する機能を備えたインバータが付設された、前記駆動ローラを回転させる駆動モータとから構成されており、
前記駆動モータは、無負荷状態における前記駆動ローラ及び前記従動ローラによる前記帯状シートの送出速度が、下流側に設置される引出装置による帯状シートの最高引出速度を上回るように、その最高出力周波数が設定されており、しかも、その最高出力周波数における最高出力電圧が、前記帯状シートに適正なテンションがかかった通常状態で、前記帯状シートが繰り出されているときに、定格電流値を上回らないように設定されていることを特徴とするシート繰出装置。