JP4076527B2 - シートカット貼付け制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、シートカット貼付け制御方法に関し、特に、中間製品を所定のピッチで順次送り出す第1搬送手段と、貼付けシートを中間製品の送り出し速度よりも小さい速度で連続的に送り出す第2搬送手段と、貼付けシートを切断すると共に切断後シートを間欠的に転写して各中間製品に各々貼り付ける間欠切断転写手段とを含むカットスリップ装置におけるシートカット貼付け制御方法に関する。
使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品を製造する際に、例えばおむつの腰部分に相当する位置に該おむつを固定するためのランディングテープをバックシートに貼着したり、生理用ナプキンの装着ずれを防止するためのずれ防止用の粘着テープをバックシートに貼着する装置として、間欠切断転写装置が使用される場合がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の間欠切断転写装置は、連続した長尺状の粘着シートを、互いに逆向きに回転するアンビルロールとロータリーカッターとの間に、アンビルロールの周面に巻き付けるようにして供給し、アンビルロールに設けられた受け刃と、ロータリーカッターに設けられたカッター刃とを接触させて長尺状の粘着シートを切断し、切断した短冊状の粘着シートを、連続的に搬送供給されるバックシートに所定間隔をおいて間欠的に転写して貼着させるように構成したものである。
また、長尺状の粘着シートの供給速度をアンビルロールの回転速度よりも遅い速度として、粘着シートをアンビルロールの周面上で滑らせるようにしながら粘着シートを切断することにより、切断後の粘着シートをアンビルロールを介してバックシートに向けて間欠的に搬送できるようになっている。
そして、特許文献1の間欠切断転写装置によれば、連続した長尺状の粘着シートをアンビルロールとロータリーカッターとの間に供給して粘着シートを短冊状に切断するに際して、アンビルロールに巻き付く粘着シートにシワを発生さることなく高速で間欠的に切断し、切断後の短冊状の粘着シートを被貼付けシートであるバックシートに間欠的に高速で転写することが可能になる。
特開平10−218471号公報
一方、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品を製造する際に、例えばウィング付きナプキンのウィング部に粘着剤を塗布した剥離紙を取り付ける場合や、吸収性物品を覆う個装フィルムにタグテープを取り付ける場合等においては、順次個々に搬送供給される吸収性物品の中間製品に対して、当該中間製品の長さよりも短い長さに切断された貼付けシートを各々転写して取り付けてゆく必要がある。このような工程は、バックシート等の連続的に搬送供給される被貼付けシートに対して貼付けシートを間欠的に転写してゆく場合と異なり、個々の中間製品に対して所定の位置に所定の長さで各々貼付けシートを貼り付けてゆくものである。したがって、例えば順次搬送供給されるべき中間製品に、貼付けシートの転写前に欠落が生じている場合には、切断後の貼付けシートが中間製品に転写されることなく工程内に残ってしまい、装置の汚染や製品への混入といった課題が生じることから、このような課題を回避するために、装置の制御方法等に改良を加えることが望ましい。
本発明は、所定のピッチで順次送り出される中間製品に欠落が生じた場合でも、貼付けシートが中間製品に転写されることなく工程内に残ってしまうのを回避しつつ、順次送り出される中間製品に対して、当該中間製品よりも短い長さの貼付けシートを各々容易に転写してゆくことのできるシートカット貼付け制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、中間製品を所定のピッチで順次送り出す第1搬送手段と、前記中間製品に当該中間製品よりも短い長さで転写される貼付けシートを前記中間製品の送り出し速度よりも小さい速度で連続的に送り出す第2搬送手段と、前記第1搬送手段と前記第2搬送手段との間に介在して配置され、前記貼付けシートを切断すると共に切断後シートを間欠的に転写して各中間製品に各々貼り付ける、アンビルロール及びロータリーカッターを備える間欠切断転写手段とを含むカットスリップ装置におけるシートカット貼付け制御方法であって、前記中間製品の送り出し方向の前記間欠切断転写手段よりも上流側に製品有無検出センサーを設け、前記中間製品の欠落が検出された際に、前記第2搬送手段による前記貼付けシートの送り出しを停止する指令を発するように前記カットスリップ装置を制御するシートカット貼付け制御方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
本発明のシートカット貼付け制御方法によれば、所定のピッチで順次送り出される中間製品に欠落が生じた場合でも、貼付けシートが中間製品に転写されることなく工程内に残ってしまうのを回避しつつ、順次送り出される中間製品に対して、当該中間製品よりも短い長さの貼付けシートを各々容易に転写してゆくことができる。
図1は、本発明の好ましい一実施形態に係るシートカット貼付け制御方法が適用されるカットスリップ装置10の構成を例示すものである。本実施形態によれば、カットスリップ装置10は、吸収性物品として例えばウィング付き生理用ナプキンを製造する際に、中間製品であるナプキン本体20のウィング部を覆うようにして、当該ナプキン本体20の長さよりも短い長さに切断した剥離紙21を、貼付けシート22から得られる切断後シートとして、順次搬送供給されるナプキン本体20に各々に転写し、剥離紙21が転写されたナプキン本体20を、送り出し方向Xの下流側の次工程に受け渡すものである。
そして、カットスリップ装置10は、中間製品であるナプキン本体20を所定のピッチで順次送り出す第1搬送手段11と、ナプキン本体20に当該ナプキン本体20よりも短い長さで転写される切断前の貼付けシート22を、ナプキン本体20の送り出し速度V0よりも小さい速度V1で連続的に送り出す第2搬送手段12と、第1搬送手段11と第2搬送手段12との間に介在して配置され、貼付けシート22を切断すると共に切断後シートである剥離紙21を間欠的に転写して各ナプキン本体20に各々貼り付ける、アンビルロール13及びロータリーカッター14を備える間欠切断転写手段15とを含んでいる。
本実施形態のシートカット貼付け制御方法は、このような構成のカットスリップ装置10に適用される制御方法であって、ナプキン本体20の送り出し方向Xの間欠切断転写手段15よりも上流側に製品有無検出センサー16を設け、この製品有無検出センサー16によって順次送り出されるべきナプキン本体20の欠落が検出された際に、第2搬送手段12による貼付けシート22の送り出しを停止する指令を発するようにカットスリップ装置10を制御して、アンビルロール13及びロータリーカッター14が、貼付けシート22を切断したり、切断後の剥離紙21を搬送したりしないように空転させるものである。
また、本実施形態によれば、カットスリップ装置10は、第1搬送手段11によるナプキン本体20の送り出し速度V0、第2搬送手段12による貼付けシート22の送り出し速度V1、アンビルロール13やロータリーカッター14の回転速度等を制御するコントローラ17や、貼付けシート22の戻し量、工程の基準速度、各搬送手段11,12の速度比率等を演算したり設定したりする設定機18を有している共に、ロータリーカッター14による貼付けシート22の切断のタイミングを検出する切断タイミング検出センサー19や、粘着剤塗布装置23等を備えている。
第1搬送手段11は、例えば複数のコンベア装置11aを送り出し方向Xに縦列配置して設けられるものであり、同寸に切り分けるようして形成された複数のナプキン本体20を、例えば100〜400mmの所定のピッチPで、設定機18において定められた例えば10〜200m/分の所定の速度V0で送り出し方向Xに順次搬送供給できるようになっている。また各コンベア装置11aの駆動ローラ11bは、コントローラ17によって制御される第1サーボモータ24と接続しており、その送出し速度V0を可変制御できるようになっている。
第2搬送手段12は、例えば吸引把持ユニット25を備えるコンベア装置12aからなり、コンベア装置12aの駆動ローラ12bは、コントローラ17によって制御される第2サーボモータ26と接続しており、コントローラ17からの制御によって、第1搬送手段11による送り出し速度V0よりも小さな、当該送り出し速度V0に対して0〜1.0の比例定数Kで比例する送り出し速度V1で、貼付けシート22を間欠切断転写手段15に向けて連続搬送できるようになっている。また吸引把持ユニット25は、コンベア装置12aの搬送面に沿って配置される多数の吸引孔が開口形成された吸引盤を有しており、内部の空気を吸引することにより吸引盤に貼付けシート22を所定の把持力で吸着把持させつつ、コンベア装置12aによって例えば原反ロールから貼付けシート22を連続的に引き出して、これを間欠切断転写手段15に送り出すことができるようになっている。
さらに、本実施形態によれば、第2搬送手段12を駆動する第2サーボモータ26は、その回転速度が可変であると共に、コントローラ17からの指令によって回転を停止することができ、また必要に応じて送り出し方向と反対側に逆回転させることができる構成を備えており、このようなサーボモータとしては、例えば商品名「HC−MFS73」(三菱電機社製)を好ましく用いることができる。また第2サーボモータ26は、ロータリーエンコーダ等により第1搬送手段11による送り出し速度V0を検出する機能を備えており、第1サーボモータ24の回転速度をも制御するコントローラ17によって制御されて、第1搬送手段11の送り出し速度V0に対して比例定数Kをかけ合わせた所定の速度V1で貼付けシート22を間欠切断転写手段15に送り出すようになっている。これによって、間欠切断転写手段15により貼付けシート22から切断後シートとして切断される剥離紙21は、第1搬送手段11によって送り出されるナプキン本体20の送り出しピッチに比例定数Kをかけ合わせた、例えば30〜80mmの長さLで切断されることになる。
間欠切断転写手段15を構成するアンビルロール13は、内部に吸引吐出しユニット27を備える円筒形状の回転ロールであって、コントローラ17によって制御される第3サーボモータ28と接続して、ロータリーカッター14と共に、周面が第1搬送手段11の送り出し速度V0と同じ速度で移動するように、且つロータリーカッター14とは逆向きの回転方向に回転駆動されるようになっている。またアンビルロール13は、吸引吐出しユニット27の内部の空気を吸引することにより、周面に形成された空気孔を介して第2搬送手段12から送り込まれた貼付けシート22を吸着把持し、当該アンビルロール13に設けられた受け刃と、ロータリーカッター14に設けられたカッター刃29との間に貼付けシート22を挟み込んで切断すると共に、切断後の剥離紙21を周面に間欠的に吸着保持しつつ、第1搬送手段11上のナプキン本体20に向けて搬送する。
さらに、アンビルロール13は、カットスリップ装置10において、その下端周面が第1搬送手段11上のナプキン本体20の上面に接触可能となるような位置に配設されており、周面に吸着把持された剥離紙21を、アンビルロール13の下端周面部分でナプキン本体20の送り出し速度V0と同速度で送り出し方向Xに移動させつつ、吸引吐出しユニット27から空気を吐き出すようにして剥離紙21をナプキン本体20に押し付けることにより、各剥離紙21を、ナプキン本体20の上面の所定の位置に順次貼り付けてゆくことができるようになっている。
ここで、本実施形態によれば、ナプキン本体20の送り出し速度V0と同速度であるアンビルロール13の周面の移動速度よりも、第2搬送手段12による貼付けシート22の送り出し速度V1は小さくなっており、且つ第2搬送手段12の吸引把持ユニット25による貼付けシート22の吸引把持力は、アンビルロール13の吸引吐出しユニット27による貼付けシート22の吸引把持力よりも大きくなっている。したがって、第2搬送手段12から間欠切断転写手段15に送り出された貼付けシート22は、ロータリーカッター14によって切断されるまでの間、アンビルロール13の周面上を滑るようにしながら第2搬送手段12による送り出し速度V1で連続的に供給されると共に、切断されると略同時に、アンビルロール13に吸着されてこれの周面の速度V0で移動することになり、これによって切断後の剥離紙21は、アンビルロール13の周面を介して間欠的にナプキン本体20に供給されることになる。
アンビルロール13と共に間欠切断転写手段15を構成するロータリーカッター14は、例えば周方向に180度の間隔をおいて配置された一対のカッター刃29を備える円筒形状の回転ロールであって、アンビルロール13と共にコントローラ17によって制御される第3サーボモータ28と接続して、カッター刃29の先端部分が第1搬送手段11の送り出し速度V0と同速度で回転移動し、且つアンビルロール13と同期してこれと逆向きの回転方向に回転駆動される。これによって、第1搬送手段11により送り出されるナプキン本体20一枚について一回、アンビルロール13上で貼付けシート22を所定の長さに切断する。また、ロータリーカッター14は、例えば位相機を備えていることにより、一時的に増速や減速が可能となっており、これによってナプキン本体20上に転写される剥離紙21の位置を適宜調整することができる。
本実施形態によれば、ナプキン本体20の送り出し方向Xの間欠切断転写手段15よりも上流側に配置される製品有無検出センサー16は、製品の有無の検出結果をコントローラ17に送ることのできる公知の各種の検出センサーを用いることができ、例えば商品名「PZ−101」(キーエンス社製)を好ましく用いることができる。また、切断タイミング検出センサー19としては、検出したカッター刃29による切断タイミングをコントローラ17に送ることのできる公知の各種の検出センサーを用いることができ、例えば商品名「E2E−X2E1」(オムロン社製)を好ましく用いることができる。
なお、本実施形態によれば、コンベア装置11a,12aやアンビルロール13及びロータリーカッター14を駆動するサーボモータ24,26,28等を制御するコントローラ17として、例えば商品名「Q173」(三菱電機社製)を好ましく用いることができ、コントローラ17と接続する設定機18として、例えば商品名「A950−GOT」(三菱電機社製)を好ましく用いることができる。
また、本実施形態によれば、粘着剤塗布装置23は、連続的に送り出されるシート部材に対して、粘着剤の供給と停止を繰り返しながら粘着剤を間欠的に塗布することが可能な機能を備える公知の各種の塗布装置を用いることができる。ここで、粘着剤は、カットスリップ装置10による工程において貼付けシート22に塗布される必要は必ずしもなく、別工程において予め粘着処理がなされた貼付けシート22をカットスリップ装置10に連続供給して用いても良い。
そして、本実施形態のシートカット貼付け制御方法を適用して、上述の構成を備えるカットスリップ装置10おいて、剥離紙21がナプキン本体20に転写されることなく工程内に残ってしまうのを回避しつつ、順次送り出されるナプキン本体20の所定の位置に所定の長さの剥離紙21を取り付けて行くには、送り出し方向Xの間欠切断転写手段15よりも上流側に設けられた製品有無検出センサー16によって、順次送り出されるナプキン本体20の有無を監視し、ナプキン本体20の欠落が検出された際には、コントローラ17から、第2搬送手段12による貼付けシート22の送り出しを停止する指令を発するように制御する。
すなわち、図2(a),(b)に示す通常の運転状態から、製品有無検出センサー16によって順次送り出されるべきナプキン本体20の欠落が検出されたら(図1参照)、その情報が直ちにコントローラ17に送信され、コントローラ17は、例えば欠落した部分に先行するナプキン本体20への剥離紙21の切断が行われたタイミングで、第2搬送手段12のコンベア装置12aの駆動を停止するように第2サーボモータ26に指令を発する。
これによって、図3に示すように、ナプキン本体20の欠落した部分が通過して、次に送り出されるナプキン本体20が製品有無検出センサー16によって検出されるまでの間、貼付けシート22の供給が停止され、間欠切断転写手段15のアンビルロール13及びロータリーカッター14を空転させて、剥離紙21がナプキン本体20に転写されることなくカットスリップ装置10による工程内に残ってしまうのを効果的に回避することが可能になる。
ここで、コントローラ17が第2搬送手段12のコンベア装置12aの駆動を停止する指令を発した後に、図4(a)に示すように、第2サーボモータ26が実際に停止するまでの間に時間的な遅れがあると、この遅れによって、図4(a)のAで示す面積分、指令後に貼付けシート22が送り出されてしまうことになる。また、送り出しを停止した後、第2搬送手段12による貼付けシート22の送り出しを再開する際には、所定の送り出し速度V1で即座に貼付けシート22を送り出すことができないことから、送り出しの再開から所定の送り出し速度V1に移行するまでの間に、図4(a)のBで示す面積分、送り出しの遅れを生じる場合がある。これらの停止の遅れや送り出しの遅れによって、図4(b)に示すように、ナプキン本体20の欠落した部分に、Aの面積分の貼付けシート22が転写されたり、再開直後のナプキン本体20に転写される剥離紙21が、Bの面積分小さくなる可能性がある。
本実施形態によれば、これらの遅れに対して、第2サーボモータ26を介した第2搬送手段12の速度指令に、遅れ量を補う指令を追加することによって、これらの不具合が解消されるように制御できるようになっている。すなわち、停止時については、一般的なサーボモータのシステムではリアルタイムで応答遅れによる長さを情報として得ることが可能なので、例えば設定機18において停止判断のタイミングで遅れ量分を戻すための速度指令を演算し、図5(a)に示すように、余分に送り出された貼付けシート22を逆方向に送り戻すための速度指令Aを追加出力する。この追加出力された速度指令Aの速度は、次のカッター刃29がアンビルロール13と接触する次の切断タイミングまでに、第2サーボモータ26が位置決めを終了するように調整する。
また、起動時については、第1搬送手段11の送り出し速度V0より求められる第2搬送手段12の送り出し速度V1から、そのときに発生する遅れ長さを例えば設定機18において予測計算し、起動判断のタイミングで遅れ長さを加算した速度指令Bを追加出力する。遅れ長さの予測計算は、第1搬送手段11の送り出し速度V0と第2搬送手段12の第2サーボモータ26のゲイン設定により、第2サーボモータ26の目標速度K・V0、速度K・V0における第2サーボモータ26の位置偏差を求めることにより行う。停止時と同様、追加出力された速度指令Bの速度は、次の切断タイミングまでに第2サーボモータ26の速度がK・V0となるように調整する。
そして、これらの制御によって、停止の遅れや送り出しの遅れが効果的に補われ、図5(b)に示すように、ナプキン本体20が欠落した部分に貼付けシート22が転写されたり、再開直後のナプキン本体20に転写される剥離紙21が小さくなるのを効果的に回避することが可能になる。
また、本実施形態によれば、カットスリップ装置10は、例えばロータリーカッター14のカッター刃29の劣化により、貼付けシート22の切断瞬間時に、切断摩擦力によって第2搬送手段12の吸引把持ユニット25による吸引把持力よりも、アンビルロール13の吸引吐出しユニット27による吸引把持力の方が勝ってしまい、極短いシートが切断毎に余分に引き出されてしまう場合がある。これによって、貼付けシート22の切断後に第2搬送手段12を停止したままの状態としても、図6(a)に示すように、連続的に極短いシート30が切り出され、工程内に侵入して装置を汚染したり、製品に混入したりする場合がある。
本実施形態によれば、このような極短いシート30の発生を回避するために、余分に引き出された貼付けシート22を送り戻す制御が行われる。すなわち、例えば第2サーボモータ26による第2搬送手段12の駆動の停止時に、カッター刃29の切断摩擦力や貼付けシート22の送り出し速度V1等を鑑みて、例えば設定機18において予め設定された例えば1〜5mmの送り戻し長さが得られるように、図6(b)に示すように、次のカッター刃19がアンビルロール13と接触する前に、この送り戻し長さを確保するための追加の速度指令A'が出力される。また、第2搬送手段12による貼付けシート22の送り出しを再開する際には、このような送り戻しによる送り出しの遅れを、追加の速度指令A'を出力して送り出し速度V1よりも速い速度で送り出すことによって、停止時に送り戻しのために逆回転させた分を、多めに送り出すように制御する。そして、これらによって極短いシート30の発生を効果的に回避することが可能になる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明は、ウィング付きナプキンのウィング部に剥離紙を取り付ける場合に限定されることなく、中間製品にこれよりも短いシート材料を貼り付けてなるその他の種々の吸収生物品を製造する際にも採用することができる。また、第1搬送手段や第2搬送手段は、コンベア装置以外の搬送装置によって構成しても良い。さらに、第1搬送手段や第2搬送手段を駆動する手段として、サーボモータの他、ステッピングモータ等のその他の種々の駆動装置を採用することもできる。
本発明の一実施形態に係るシートカット貼付け制御方法が適用されるカットスリップ装置の構成を例示する説明図である。 (a)は、カットスリップ装置による通常の運転状態の説明図、(b)は、通常の運転状態における第1搬送手段の上面図である。 本実施形態のシートカット貼付け制御方法における、切断タイミングと、製品の有無の検出と、第2搬送手段による送り出し速度との時間的関係を示すチャートである。 (a)は、切断タイミングと、製品の有無の検出と、第2搬送手段による送り出し速度との時間的関係を示すチャート、(c)は、第1搬送手段によって順次搬送される中間製品の上面図である。 (a)は、切断タイミングと、製品の有無の検出と、第2搬送手段による送り出し速度との時間的関係を示すチャート、(c)は、第1搬送手段によって順次搬送される中間製品の上面図である。 (a)は、第2搬送手段を停止した際の第1搬送手段の上面の状況を例示する説明図、(b)は、切断タイミングと、製品の有無の検出と、第2搬送手段による送り出し速度との時間的関係を示すチャートである。
符号の説明
10 カットスリップ装置
11 第1搬送手段
11a コンベア装置
11b 駆動ローラ
12 第2搬送手段
12a コンベア装置
13 アンビルロール
14 ロータリーカッター
15 間欠切断転写手段
16 製品有無検出センサー
17 コントローラ
18 設定機
19 切断タイミング検出センサー
20 ナプキン本体(中間製品)
21 剥離紙(切断後シート)
22 貼付けシート
23 粘着剤塗布装置
24 第1サーボモータ
25 吸引把持ユニット
26 第2サーボモータ
27 吸引吐出しユニット
28 第3サーボモータ
29 カッター刃
30 極短いシート

Claims (4)

  1. 中間製品を所定のピッチで順次送り出す第1搬送手段と、前記中間製品に当該中間製品よりも短い長さで転写される貼付けシートを前記中間製品の送り出し速度よりも小さい速度で連続的に送り出す第2搬送手段と、前記第1搬送手段と前記第2搬送手段との間に介在して配置され、前記貼付けシートを切断すると共に切断後シートを間欠的に転写して各中間製品に各々貼り付ける、アンビルロール及びロータリーカッターを備える間欠切断転写手段とを含むカットスリップ装置におけるシートカット貼付け制御方法であって、
    前記中間製品の送り出し方向の前記間欠切断転写手段よりも上流側に製品有無検出センサーを設け、前記中間製品の欠落が検出された際に、前記第2搬送手段による前記貼付けシートの送り出しを停止する指令を発するように前記カットスリップ装置を制御し、
    前記送り出しを停止する指令を発した後、該指令後に送り出しが実際に停止するまでに送り出された分の貼付けシートの長さを算定して、前記ロータリーカッターの次のカッター刃が前記アンビルロールと接触する前に、前記貼付けシートを送り戻すように制御するシートカット貼付け制御方法。
  2. 前記送り出しを停止した後、前記第2搬送手段による貼付けシートの送り出しを再開する際に、前記送り出しの開始から所定の送り出し速度に移行するまでの送り出しの遅れを、該所定の送り出し速度よりも速い速度で送り出すことによって解消するように制御する請求項1記載のシートカット貼付け制御方法。
  3. 前記送り出しを停止する指令を発した後、前記貼付けシートを前記ロータリーカッターによって切断する際の前記カッター刃の摩擦力によって前記貼付けシートが余分に引き出された際に、引き出された分の長さの貼付けシートを、前記ロータリーカッターの次のカッター刃が前記アンビルロールと接触する前に送り戻すように制御する請求項1又は2に記載のシートカット貼付け制御方法。
  4. 前記送り出しを停止した後、前記第2搬送手段による貼付けシートの送り出しを再開する際に、前記送り戻しによる送り出しの遅れを、所定の送り出し速度よりも速い速度で送り出すことによって解消するように制御する請求項3記載のシートカット貼付け制御方法。
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