JP6675133B2 - ラベル貼付け装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送される物品にラベルを貼付けるラベル貼付け装置に関する。

搬送される物品にラベルを貼付けるラベル貼付け装置としては、例えば特許文献１に示されているように、ラベルが貼付け保持された帯状の台紙を、折返し案内部材の先端部で折返して走行させることで、貼付け保持されたラベルを折返し部位において台紙から剥離して前方へ送り出し、搬送移動される物品に貼付け、ラベルが剥離された後の台紙を回収リールに巻取り回収するように構成したものが知られている。

特開平１１−１１４４８号公報

台紙を折返し案内部材の先端部に導いて折り返し走行させて回収リールに巻き取る一般的な構造として、例えば、図２３に示すものがある。供給リール９に装填した原反ロール１８から繰り出した台紙１７を、テンションローラ１０および供給ガイドローラ１１群を介して薄板材からなる折返し案内部材１２に導き、折返し案内部材１２の先端で折り返した台紙１７を駆動ローラ４０および押さえローラ４１を介して回収リール１５に導く。このとき、駆動ローラ４０を一定速度で回動させることで、台紙１７を物品搬送速度と同一の一定速度で走行させ、台紙１７に貼付け保持したラベルを折返し案内部材１２の先端部から前方へ送り出して、コンベア２に載置されて一定速度で搬送移動する物品ｗの上に供給し、貼り合せたラベルを貼付けローラ１３で軽く押圧して物品ｗ上に貼り付けるようにしている。

しかしながら、図２３に示された構造においては、駆動ローラ４０を通った台紙１７を回収リール１５で巻き取るために、駆動ローラ４０と回収リール１５とをスリップ可能に巻き掛け連動し、駆動ローラ４０で後方に送られた分だけを回収リール１５で軽く巻き取るようにしており、回収リール１５の駆動構造に多くの構成部品を必要としてコスト高の一因となるものであった。

また、台紙１７を一定速度で走行させる駆動ローラ４０は、台紙１７とのスリップを防止するためにゴムローラが用いられることになり、連続運転によってローラ表面が摩滅すると台紙の蛇行をもたらすので、比較的短期間での駆動ローラ４０の取替えが必要となるものであった。

また、台紙１７を駆動ローラ４０に圧着させるために、台紙１７を駆動ローラ４０と押さえローラ４１とに亘ってＳ字形に巻き掛け挟持する必要があり、台紙１７を所定の走行経路に挿通セットするのに手間がかかるものであった。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、構成部品を少なくしてコスト低減を図ることができるとともに、メンテナンス性を高め、かつ、台紙の挿通セット作業も簡単に行うことができるラベル貼付け装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。

（１）本発明は、ラベルが貼付け保持された帯状の台紙からラベルを剥離して送り出す剥離機構と、送り出される前記ラベルを搬送される物品に貼付ける貼付機構と、ラベルが剥離された後の台紙を巻取り回収するための回収リールとを有するラベル貼付け装置において、
前記回収リールを回転駆動するモータと、前記モータの駆動を制御する制御手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記ラベルの送り出し速度が、前記物品の搬送速度に一致するように、前記モータの回転速度を制御する。

本発明によると、制御手段は、台紙を回収する回収リールを駆動するモータの回転速度を制御するので、台紙の走行速度、つまり、ラベルの送出し速度を制御することができ、このラベルの送出し速度が、予め設定されている物品の搬送速度に一致するようにモータの回転速度を制御して、ラベルの貼付け処理を行うことができる。

その結果、台紙を一定速度で走行させるための専用の駆動ローラが不要となるとともに、これに付随する押さえローラや、回収リールをスリップ駆動するための駆動構造も不要となり、構成部品を節減することができる。また、折返し案内部材より走行下手側での台紙走行経路が単純なものとなり、台紙を走行経路に装填セットする台紙挿通作業の手間が軽減される。

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記制御手段は、前記回収リールにおける台紙巻取り外径に応じて、前記モータの回転速度を制御する。

この実施態様によると、貼付け処理が進行するに連れて回収リールにおける台紙巻取り外径が次第に大きくなるが、台紙巻取り外径に対応した速度でモータの駆動を制御することができ、台紙の走行速度、つまり、ラベルの送り出し速度を、予め設定されている物品の搬送速度に一致させて貼付け処理を行うことができる。

（３）本発明の好ましい実施態様では、前記剥離機構は、前記帯状の台紙を折り返して前記ラベルを台紙から剥離する折返し案内部材を有し、
前記折返し案内部材に向かう台紙供給経路には、台紙に保持されたラベルを検知するラベル検知センサが設けられ、
前記制御手段は、前記ラベル検知センサの検知出力に基づいて、前記回収リールにおける台紙巻取り外径を求める測径部と、該測径部で求めた台紙巻取り外径に基づいて、前記ラベルの送り出し速度が、前記物品の搬送速度に一致するように前記モータの回転速度を制御するモータ制御部とを有する。

この実施態様によると、ラベルの長さは予め設定されるので、走行する台紙に保持されたラベルを検知するラベル検知センサの検知出力に基づいて、測径部で回収リールにおける台紙巻取り外径を求め、求めた台紙巻取り外径に応じて、モータの回転速度を制御することによって、ラベルの送り出し速度を、物品の搬送速度に一致させることができる。

（４）本発明の他の実施態様では、前記測径部は、前記ラベルの１枚当たりの走行時間に基づいて、前記回収リールにおける台紙巻取り外径を演算するようにしている。

この実施態様によると、測径部では、走行する台紙に保持されたラベルを検知するラベル検知センサの検知出力に基づいて、予めラベルの長さが設定されている１枚のラベルが走行する時間を算出し、算出した走行時間に基づいて、回収リールにおける台紙巻取り外径を演算することができる。

（５）本発明の更に他の実施態様では、前記回収リールの停止時の前記モータのゲインが、前記回収リールの回転駆動時に比して低くなるように制御される。

この実施態様によると、回収リールの停止時におけるモータのゲインが低いため、回収リールの停止時におけるにおける微小な外乱に対して、過剰な反応をすることが抑制される。

（６）本発明の更に他の実施態様では、前記モータのゲインは、前記回収リールの回転駆動状態から前記回収リールの停止のための制御が行われた後、時間をおいてから低くなるように制御される。

この実施態様によると、回収リールの停止のための制御が行われた後、時間をおいてからモータのゲインが低下するため、回収リールの停止時には、回収リールの回転駆動状態のゲインが維持される。そのため、回収リールの停止時におけるにおける大きな挙動変化の乱れを抑制することが可能となる。

（７）本発明の更に他の実施態様では、前記モータのゲインは、前記回収リールの回転駆動状態から前記回収リールの停止のための制御が行われた後、漸減させて低くなるように制御される。

この実施態様によると、ゲインが漸減させて低くなるため、停止直後の大きな挙動変化に対しては、高ゲインで対応することができるとともに、その後の比較的小さな挙動変化に対しては、漸減するゲインで対応することができる。その結果、回収リール回転駆動時ト同じゲインを維持する時間を短くすることが可能となる。

（８）本発明の更に他の実施態様では、モータのゲインは、前記回収リールの回転駆動状態から前記回収リールの停止のための制御が行われた後、段階的に低くなるように制御される。

この実施態様によると、ゲインが段階的に低くなるため、停止直後の大きな挙動変化に対しては、高ゲインで対応することができるとともに、その後の比較的小さな挙動変化に対しても、中間的なゲインで対応することができる。その結果、回収リール回転駆動時と同じ高いゲインを維持する時間を短くすることが可能となる。

（９）本発明の更に他の実施態様では、前記物品の搬送経路に設けられて、物品が到達したことを検知する物品検知センサを備え、前記制御手段は、前記物品検知センサの検知出力に基づいて、前記モータを駆動する。

この実施態様によると、物品検知センサによる物品の検知出力に応答してモータを駆動することによって、間欠的に搬送されてくる物品に対してラベルを正しく位置決めして貼り付けることができる。

このように、本発明によれば、台紙を一定速度で走行させるための専用の駆動ローラをなくして構成部品を少なくしてコスト低減を図ることができるとともに、メンテナンス性を高め、かつ、台紙の挿通セット作業も簡単に行うことができるラベル貼付け装置を提供することができる。

本発明に係るラベル貼付け装置の斜視図である。 ラベル貼付け装置の側面図である。 ラベル貼付け装置の平面図である。 ラベル貼付け装置の正面図である。 ラベル端検知部の縦断正面図である。 ラベル貼付け作動状態の側面図である。 ラベル貼付け装置のブロック図である。 ラベル貼付け装置の動作を説明するためのフローチャートである。 高ゲイン時の微小な位置変化の影響を示す図であって、（ａ）は位置偏差の経時変化を示すグラフであり、（ｂ）はトルク指令の経時変化を示すグラフである。 低ゲイン時の微小な位置変化の影響を示す図であって、（ａ）は位置偏差の経時変化を示すグラフであり、（ｂ）はトルク指令の経時変化を示すグラフである。 ゲイン切り替えを速度指令と同時に行ったときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は指令速度の経時変化を示すグラフであり、（ｃ）は実速度の経時変化を示すグラフであり、（ｄ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 ゲイン切り替えを、速度指令より遅くしたときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は指令速度の経時変化を示すグラフであり、（ｃ）は実速度の経時変化を示すグラフであり、（ｄ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 ゲイン切り替えを、急激に行ったときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 ゲイン切り替えを、漸減させて行ったときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 高ゲインの時間を図１４の場合より短くしたときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 高ゲインの時間を図１５の場合より短くしたときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 高ゲインの時間を図１６の場合より短くしたときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 ゲイン切り替えを、漸減させて行ったときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 ゲイン切り替えを、段階的に行ったときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 高ゲインの時間を図１９の場合より短くしたときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 高ゲインの時間を図２０の場合より短くしたときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 ゲ高ゲインの時間を図２１の場合より短くしたときの挙動を示す図であって、（ａ）はゲインの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は位置偏差の経時変化を示すグラフである。 従来のラベル貼付け装置を示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１に、本発明の実施形態に係るラベル貼付け装置の斜視図が、図２にその側面図が、図３にその平面図が、また、図４にその正面図がそれぞれ示されている。

この実施形態のラベル貼付け装置は、貼付け装置本体１と、物品ｗを載置して水平搬送する物品コンベア２とを備えている。なお、以降の説明においては、物品ｗの搬送方向に沿う方向を左右方向、これと直交する水平方向を前後方向と呼称する。

貼付け装置本体１は、物品コンベア２の横脇に設置されたスタンドフレーム３に支持されている。スタンドフレーム３は、上下伸縮可能な支柱フレーム３ａと、これに交差支持された前後水平の支持アーム３ｂと、支持アーム３ｂに前後スライド可能に挿嵌した伸縮アーム３ｃとで構成されている。貼付け装置本体1は、伸縮アーム３ｃの先端部に連結支
持されている。支持アーム３ｂは、図３に示されるハンドル４の回動操作によって上下移動可能、また、伸縮アーム３ｃはハンドル５の回動操作によって前後移動可能に支持されている。この支持アーム３ｂの上下移動、及び、伸縮アーム３ｃの前後移動によって、物品コンベア２に対する貼付け装置本体１の位置を、上下及び前後に調節することができるようになっている。

物品コンベア２は、左右水平に巻回張設された搬送ベルト６を予め設定された一定の速度で回動駆動するよう構成されており、ベルト上に載置した物品ｗを摺接案内して前後方向での位置決めを行う前後一対の搬送ガイド７がそれぞれ前後へ位置調節可能に配備されている。なお、図示されていないが、物品コンベア２も前記スタンドフレーム３に支持されており、スタンドフレーム３を床面上で移動することで、ラベル貼付け装置の据付け位置を任意に変更することができるようになっている。

貼付け装置本体１には、伸縮アーム３ｃの端部に連結された縦壁状のフレーム板８が備えられており、このフレーム板８に、供給リール９、テンションローラ１０、供給ガイドローラ１１、折返し案内部材１２、貼付けローラ１３、回収ガイドローラ１４、及び、回収リール１５が装備されている。

供給リール９には、ラベル１６が一定ピッチで貼付け保持された帯状の台紙１７を巻回積層した原反ロール１８が装着され、この原反ロール１８から繰り出された台紙１７が、テンションローラ１０、供給ガイドローラ１１で巻回案内されて剥離機構を構成する折返し案内部材１２に導かれ、折返し案内部材１２の薄厚先端で折り返されてラベル１６が剥離された台紙１７が、回収ガイドローラ１４を介して回収リール１５に導かれて巻き取られるようになっている。

供給リール９は遊転自在に軸支されるとともに、図２に示すように、バネ付勢されたブレーキバンド１９によって適度の摩擦回転抵抗が与えられている。また、テンションローラ１０は、バネ付勢されて揺動可能なテンションアーム２０の遊端に装着されており、巻回した台紙１７の張力変動をテンションローラ１０の変位によって吸収するようになっている。

フレーム板８の物品搬送方向下手側の下端部には、図２に示すように、水平片持ち状にステー２１が設けられており、このステー２１から物品搬送方向下手側へ突出された前後一対の支持アーム２２に、薄板材からなる折返し案内部材１２が、その先端がやや下がった傾斜姿勢で連結固定されている。貼付けローラ１３の外周部は弾性変形可能なスポンジ状の樹脂材で形成されており、折返し案内部材１２の直近の物品搬送方向下手側に位置するよう揺動アーム２３の端部に遊転可能に支持されている。揺動アーム２３は、折返し案内部材１２の横側上面に立設した支点金具２４に、横向きの支点ｘ周りに上下揺動可能に枢支連結されている。また、折返し案内部材１２の横側上面には、揺動アーム２３を下方から当接支持して貼付けローラ１３の下限高さを規制するストッパボルト２５が設けられ、下限位置にある貼付けローラ１３が、搬送される物品ｗの上面に適度の圧力で押圧されるようにストッパ高さが調節される。

折返し案内部材１２によって台紙１７から剥離されて送り出されるラベル１６を、貼付機構を構成する貼付けローラ１３によって物品ｗの上面に押圧して貼付ける。

また、原反ロール１８から繰り出した台紙１７を、所定の台紙走行経路に挿通セットする場合、貼付けローラ１３を大きく上方に揺動反転退避させておくことで、折返し案内部材１２の前方を大きく開放して、台紙通し作業を容易に行うことができる。

フレーム板８の下部背面には、回収リール駆動用の伝動ケース２６が備えられ、この伝動ケース２６の背部外面にサーボ型のモータ２７が連結されている。図２及び図３に示すように、モータ２７の出力軸２７ａはケース内に挿入され、この出力軸２７ａに装着した小径の歯付き駆動プーリ２８と、回収リール１５の支軸１５ａに装着した大径の歯付き従動プーリ２９とに亘って歯付きベルト３０が巻回され、回収リール１５がモータ２７によって減速駆動されるようになっている。

物品コンベア２の横一側には、貼付けローラ１３の中心より若干物品搬送方向上手に位置させて物品検知センサ３１が設けられている。この物品検知センサ３１は、物品ｗの搬送経路を横断するように赤外線などの光ビームを照射し、物品コンベア２の横一側に配備した反射板３２で反射した光ビームを受光するよう構成されており、光ビームが物品ｗで遮られたことを感知して、物品ｗの前端が所定位置に到達したことを検知するように構成されている。

また、折返し案内部材１２の物品搬送方向の上手位置には、台紙１７に貼付け保持されたラベル１６を検知するラベル検知センサ３３が配備されている。このラベル検知センサ３３は、図５に示すように、折返し案内部材１２を支持する一方の支持アーム２２に、正面形状コの字形のブラケット３４を介して支持されている。ブラケット３４には、図６にも示すように、台紙１７の走行経路を挟んで対向配備された投光素子３３ａと受光素子３３ｂが取付けられており、投光素子３３ａから発射された赤外線などの光ビームが前後に隣接するラベル１６の間において台紙１７を透過して受光素子３０ｂで受光されるようになっている。

ここで、ラベル１６が光透過性の低いシート材で形成されているのに対して、台紙１７はラベル１６に比べて光透過性の高い半透明（好ましくは透明）のシート材で形成されており、光センサ３０の光路がラベル１６によって遮られている間は受光素子３ｂの受光量が少ない状態となる。従って、受光量が少ない状態から増大変化したことを感知してラベル１６の後端が検知され、逆に、受光量が多い状態から減少変化したことを感知してラベル１６の前端が検知されることになる。

フレーム板８の上部背面には、図１及び図４に示すように、巻取りリール駆動用のモータ２７を駆動制御する制御装置３５(図７参照)を内装するとともに、貼付け作業の起動停止操作、各種設定値の初期入力操作、設定値のデジタル表示などを行う設定操作部３６を前面に備えた制御ボックス３７が備えられている。この制御ボックス３７は、フレーム板８に開閉揺動可能にヒンジ連結されており、開放することで、供給リール９の制動機構やテンションローラ１０の付勢バネ機構などのメンテナンスを容易に行うことができるようになっている。

図７は、ラベル貼付け装置の制御系を示すブロック図である。

制御装置３５は、設定操作部３６による設定、物品検知センサ３１の検知出力、ラベル検知センサ３３の検知出力、及び、モータ２７からフィードバックされる回転位置情報、等に基づいて、モータ２７の起動停止および回転速度制御を行う。

この実施形態では、台紙１７を物品の搬送速度と同一の速度で走行させる上記図９の従来の駆動ローラ４０を省略し、回収リール１５によって、台紙１７を物品の搬送速度と同一の速度で走行させるようにしている。回収リール１５は、台紙１７の巻取りによって外径が変化するので、従来の駆動ローラ４０のように一定の回転速度に制御しても台紙１７を物品の搬送速度と同一の速度で走行させることはできない。

このため、制御装置３５は、台紙１７の走行速度、すなわち、ラベル１６の送り出し速度が、物品ｗの搬送速度に一致するように、回収リール１５における台紙１７の巻取り外径に応じて、モータ２７の回転速度を制御している。この制御装置３５は、ラベル検知センサ３３の検知出力に基づいて、回収リール１５における台紙巻取り外径を求める測径部としての機能を有すると共に、求めた台紙巻取り外径に基づいて、ラベル１６の送出し速度が、物品ｗの搬送速度に一致するようにモータ２７の回転速度を制御するモータ制御部としての機能を有する。

図８は、この制御装置３５による制御動作を説明するためのフローチャートである。

〔測径処理〕
電源が投入されると、現在の回収リール１５における台紙巻取り外径を求めるとともに、ラベル１６の送り出し速度を求めるための測径処理が開始される（ｓ01）。この測径処理では、モータ２７を予め設定した低速度で起動する（ｓ02）。これによって、回収リール１５の巻取りによって台紙１７が所定の経路に沿って走行して、先頭のラベル１６の送出しが実行されるとともに、ラベル検知センサ３３によってラベル１６が検知される（ｓ03）。

このラベル検知センサ３３の検知出力に基づいて、予め長さが設定されているラベル１６の１枚当りのモータ２７の作動量（回転量）を算出する（ｓ04）。

次に、ラベル１６の送出し前端が折返し案内部材１２の先端から僅かに突出する頭出し位置にまで移送してモータ２７を一旦停止する頭出しがなされる（ｓ05）。つまり、ラベル検知センサ３３が設置されたラベル検知位置から折返し案内部材１２の先端までの距離（頭出し量）は予め判っているので、ラベル１枚分の長さを送り出すのに要した上記モータ作動量から、上記頭出し量分のラベル送りを行うに要する頭出しモータ作動量は演算することができ、算出された頭出しモータ作動量だけモータ２７が作動した時点で停止させることで、後続のラベル１６の頭出しが完了する。

また、ラベル１６の１枚当りのモータ２７の作動量（回転量）から、現在の回収リール１５に巻き取られている台紙１７の巻取り外径が算出される（ｓ06）。

具体的には、次のようにして算出する。

回収リール１５に巻き取られている台紙１７の巻取り外径をＲ、既知であるラベル１枚分の長さをＬ、回収リール１５の支軸１５ａに装着した従動プーリ２９の歯数をＰ１、モータ２７の出力軸２７ａに装着した駆動プーリ２８の歯数をＰ２、モータ１回転分のモータ２７の動作量をＭ０、ラベル１枚分のモータ２７の動作量をＭ１とすると、
巻取り外径Ｒのときの回収リール１５に巻き取られている台紙１７の円周長さは、πＲであり、モータ２７は、回収リール１５が１回転するのに、Ｐ１／Ｐ２回転する。したがって、ラベル１枚分の長さＬ動いたときには、次式が成立する。

ラベル１枚分の長さ／回収リール１５に巻き取られている台紙１７の円周長さ＝Ｐ２／Ｐ１×モータ２７のラベル１枚分の動作量（移動量）／モータ１回転の動作量（移動量）
したがって、
Ｌ／πＲ＝（Ｐ２／Ｐ１）×（Ｍ１／Ｍ０）
となる。

この式から、回収リール１５に巻き取られている台紙１７の巻取り外径Ｒは、
Ｒ＝Ｌ×（Ｐ１／Ｐ２）×（Ｍ０／Ｍ１）／π （１）
として算出することができる。

〔ゲイン調整〕
次に、ゲイン自動調整処理がなされる（ｓ07）。すなわち、台紙巻取り外径が大きくなるほど回収リール１５と一体化されたモータ軸２７ａのイナーシャが増大して、起動負荷及び停止負荷が増大するので、算出された台紙巻取り外径からモータ軸２７ａのイナーシャを算出し、そのイナーシャ値から台紙巻取り外径に見合った回転動作を行うように、次の貼付け速度演算処理におけるゲイン調整が自動的に行われる。なお、ゲイン調整の詳細については後述する。

〔回転速度の算出〕
次に上記にようにして算出された台紙巻取り外径等に基づいて、予め設定されている物品ｗの搬送速度に、ラベル１６の貼付け速度、すなわち、台紙１７の走行によってラベル１６を送り出す速度を一致させるためのモータ２７の回転速度を算出する（ｓ08）。

具体的には、次のようにして算出する。

すなわち、モータ２７の回転速度をＳＰＭ［ｒｐｍ］、ラベル１６の貼付け速度をＳＰＬ［ｍ／ｍｉｎ］とすると、モータ２７の回転速度ＳＰＭは、上記（１）式で算出した回収リール１５に巻き取られている台紙１７の巻取り外径Ｒを用いて次式で算出される。
ＳＰＭ＝ＳＰＬ×１０００×（Ｐ１／Ｐ２）／（π×Ｒ） （２）

〔貼付け処理〕
上記測径処理が完了した後、物品コンベア２が起動されて物品ｗが一定の速度で搬送される。

搬送される物品ｗが所定位置に到達すると物品検知センサ３１が物品ｗの前端を検知し（ｓ09）、これに基づいてモータ２７が起動され、台紙１７の巻取りに伴って頭出しされている先頭のラベル１６は、折返し走行する台紙１７から剥離されて送り出され、物品ｗの上に供給されるとともに、貼付けローラ１３によって軽く押圧されて物品ｗの上面に貼り付けられてゆく（ｓ10）。この場合、物品ｗの先端から所定距離だけ後方の位置から貼付けが行われるように、物品ｗの前端検知タイミングに対応してモータ起動タイミングが制御される。また、１枚のラベル１６の貼付けが完了すると、次のラベル１６の頭出し、及び、台紙１７の巻取り停止が行われて、次の物品ｗの到着に備える。

物品ｗの到着に伴うラベル貼付けが進行すると、ラベル１枚当たりのモータ作動量（回転量）の平均演算処理がなされる（ｓ11）。この平均演算処理では、過去複数回分（例えば４回分）のラベル１枚当たりのモータ作動量（回転量）の平均値が算出される。

引き続き、平均演算したモータ作動量（回転量）から回収リール１５に巻き取られている台紙１７の巻取り外径の演算処理（ｓ12）、ゲイン自動調整処理（ｓ13）、及び、ラベル送出し速度の演算処理（ｓ14）がなされる。

以後、物品ｗの貼付け位置への到着の都度、上記ステップ(s09)〜(s14)の処理が実行される。

これによって、ラベル貼付け処理が進行するに連れて回収リール１５における台紙１７の巻取り外径が次第に大きくなるが、これに対応して回収リール１５の回転速度が次第に低減され、台紙１７の走行速度、つまり、ラベル１６の送出し速度が物品移動速度に一致されて、シワなどのない確実なラベル貼付けが行われる。

以上のように本実施形態によれば、ラベル１６の送り出し速度が、物品ｗの搬送速度に一致するように、回収リール１５における台紙巻取り外径に応じて、モータ２７の回転速度を制御するので、図９の従来例のような台紙を一定速度で走行させるための専用の駆動ローラ４０が不要となり、これに付随する押さえローラ４１や、回収リール１５をスリップ駆動するための駆動構造も不要となり、構成部品を節減してコストを低減することができる。また、回収リール１５における台紙巻取り外径は、従来から設けられているラベル検知センサ３３の検知出力に基づいて算出するので、新たな構成部品を追加する必要もない。

上記実施形態では、回収リール１５に巻き取られている台紙１７の巻取り外径Ｒを算出し、この巻取り外径Ｒに応じて、モータ２７の回転速度ＳＰＭを算出したが、上記（２）式に、上記（１）式を代入して整理すると、モータ２７の回転速度ＳＰＭは、次式で示される。

ＳＰＭ＝１０００×ＳＰＬ×（１／Ｌ）×（Ｍ１／Ｍ０） （３）
したがって、本発明の他の実施形態として、回収リール１５に巻き取られている台紙１７の巻取り外径Ｒを用いることなく、ラベル１枚分のモータ２７の動作量Ｍ１とモータ２７の１回転分の動作量Ｍ０との比（Ｍ１／Ｍ０）を求め、上記（３）式に従ってモータ２７の回転速度ＳＰＭを算出し、この算出される回転速度ＳＰＭにモータ２７を制御してもよい。

上記実施形態では、固定位置の折返し案内部材１２によって剥離されたラベル１６を、搬送される物品ｗに対して、固定位置の貼付けローラ１３で押圧してラベル１６を貼付けたが、本発明の参考例として、物品ｗを停止させた状態で、台紙１７を巻き取りつつ、折返し案内部材１２及び貼付けローラ１３を後方に移動させることによって、ラベル１６を台紙１７から剥離して物品ｗ上に送り出し、貼付けローラ１３で押圧して貼付けるようにしてもよい。

〔ゲイン調整の詳細〕
回収リール１５を駆動するモータ２７のゲインの調整方法について詳述する。

搬送ベルト６により順次供給される物品Ｗにラベルを貼り付けるのであるから、貼り付け作業は断続的に行われる。そのため、回収リール１５についても断続的な駆動が行われる。一般的に、回収リール１５が停止中であっても、回収リール１５を駆動するモータ２７には常にゲインが与えられる。これは、停止状態を維持するために、ゲインが必要であるためである。例えば、外部要因により回収リール１５が回転してラベル位置が移動した場合に、回収リール１５およびラベル位置を元に戻すために、動力が必要だからである。

ところが、回収リール１５の駆動時と同等のゲインを停止時にも与え続けると、ラベル位置を元に戻す作用が大きくなりすぎ、かえって挙動が不安定となることがある。例えば、駆動時と同等の高いゲインが与えられているときに、図９（ａ）に示すように、外乱などによる微小な位置変化ΔＬ１が生ずると、図９（ｂ）に示すように、過剰なトルク指令Ｔ１が与えられることとなる。その影響はその後も続き、不安定な２次的トルク指令Ｔ２がその後も与えられることがある。その結果、回収リール１５が振動する。

これを防止するためには、回収リール１５の停止時のモータのゲインを、回転駆動時に比して低くなるように制御することが考えられる。この場合、図１０（ａ）に示すように、外乱などによる微小な位置変化ΔＬ１が生ずると、図１０（ｂ）に示すように、適度なトルク指令ｔ１が与えられることとなる。その後に影響をおよぼすこともなく、外乱が修正されている。なお、外乱の生ずる原因としては、外部の電磁気変化による迷走電流の発生や、台紙１７やラベルにかかる張力の影響などが考えられる。

ところで、上述したように、回収リール１５が停止中にゲインを維持する理由は、外部要因により回収リール１５が回転してラベル位置が移動した場合に、回収リール１５およびラベル位置を元に戻すために、動力が必要なためである。この外部要因の最も大きなものは、駆動停止時に生ずる慣性力であると考えられる。特に、本実施例においては、台紙１７が巻かれることにより慣性が大きくなった回収リール１５を駆動するのであるから、その慣性力の大きさは無視できないものであると考えられる。図１１は駆動時に適正なゲインと停止時に適正なゲインとの切り替えをモータ停止の指令と同時に行った例である。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、指令速度が低い（正確には指令速度が０、即ち静止状態。）ときには、ゲインも低く（以下、「低ゲイン」と呼ぶ。）、指令速度が高い場合にはゲインも高く（以下、「高ゲイン」と呼ぶ。）なっている。図１１（ｃ）および図１１（ｄ）を併せて参照すると、駆動前は実速度も位置偏差も生じず、安定している。また、駆動開示時においては、指令速度に実速度および位置偏差も良く追随している。駆動中についても、同様である。一方、指令速度の停止時においては、実速度および位置偏差が安定せず、不安定な挙動を示していることが確認できる。これは、指令速度の低下と同時にゲインも低下させ低ゲインの状態になったため、モータ２７および回収リール１５の慣性力の影響を低ゲイン状態では、抑制できなかったためであると考えられる。

そこで、回収リール１５の回転駆動状態から停止状態に移った後、時間をおいてからモータのゲインが低くなるように、制御することが考えられる。図１２はかかる条件で駆動した例である。図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、ゲインを低くするタイミングを指定速度の低下時より遅くしたところ、図１２（ｃ）に示す実速度も、図１２（ｄ）に示す位置偏差も、指定速度低下後にわずかに乱れが見られるものの、速やかに収束している。つまり、回収リール１５の停止のための制御が行われた後、時間をおいてからゲインが低くなるように制御することにより、停止時における挙動の不安定化を有効に抑制できることが確認される。

ところで、上述したように、回収リール１５の停止状態おいては、微小外乱に過剰反応しないよう、ゲインを低くすることが望ましい。従って、回収リール１５の回転駆動状態から停止状態に移った後、時間をおいてからモータのゲインを低下させるにしても、停止指令後に高ゲインが維持される待機時間は停止時の挙動不安定化を抑制される範囲内で、できるだけ短くすることが望ましい。待機時間が長くなればなるほど、その間に微小外乱が生じ、不安定化する確率が大きくなるためである。

ここで、図１１において既に確認したように、停止時における位置の偏差は停止直後に大きくなり、その振動しながら漸減する。であれば、待機時間の終了時に急激にゲインを低下させるのではなく、待機時間の途中から徐々にゲインを下げることにより、待機時間は全体として変わらないものの、高ゲインが維持される時間を短くすることができるため、微小外乱に対応できる時間を長くすることができると考えられる。そこで確認する。

図１３は停止指令後十分な待機時間をとってからゲインを急激に停止した場合の例（図１３（ａ）参照。）である。図１３（ｂ）に示すように、運転停止直後に急激かつ大きな位置変位の乱れが生じているが、待機時間内におおよそ収束している。その後も小規模な乱れは続いているものの、この残留変位異常は低ゲイン状態であっても、抑制できていることが確認できる。以下、この例と比較して、待機時間の一部をゲインの漸減時間とした場合を評価する。

図１４は図１３に示した待機時間のうち、３／４を運転時と同様の高ゲインに維持し、残り１／４の時間で徐々にゲインを減らした例である（図１４（ａ）参照。）。図１４（ｂ）を見ると、この場合であっても、図１３（ｂ）に示した場合と同様に、停止時の位置変位の乱れを抑制できることが確認できる。

図１５は図１３に示した待機時間のうち、１／２を運転時と同様の高ゲインに維持し、残り１／２の時間で徐々にゲインを減らした例である（図１５（ａ）参照。）。図１５（ｂ）を見ると、この場合であっても、図１３（ｂ）に示した場合と同様に、停止時の位置変位の乱れを抑制できることが確認できる。

図１６は図１３に示した待機時間のうち、１／４を運転時と同様の高ゲインに維持し、残り３／４の時間で徐々にゲインを減らした例である（図１６（ａ）参照。）。図１６（ｂ）を見ると、この場合には、待機時間終了時においても、停止時の位置変位の乱れが十分に抑制できていないため、その後の低ゲイン状態においてこの乱れを是正するのに長い時間を要している。

最後に図１７は図１３に示した待機時間を全て用いて徐々にゲインを減らした例である（図１７（ａ）参照。）。図１７（ｂ）を見ると、この場合にも、待機時間終了時においても、停止時の位置変位の乱れが十分に抑制できていないため、その後の低ゲイン状態においてこの乱れを是正するのに長い時間を要している。

従って、図１３〜図１７の結果から、回収リール１５の回転駆動状態から回収リール１５の停止状態に移った後、漸減させて低くなるようにゲインを制御することにより、待機時間の約半分を高ゲインを維持する時間とし、残り半分をゲインを漸減させる時間としても、同様の効果が得られることが確認できた。

ところで、待機時間を短くする方法として、待機時間の一部の時間においてゲインを漸減させる上述の方法の他に、段階的にゲインを減少させる方法も考えられる。そこで、漸減と段階的減少を組み合わすことにより、高ゲイン時間を更に短くできるかどうかを以下に検討した。

図１８は図１５と同一条件、即ち待機時間の１／２をゲインの漸減時間とした例である。漸減時間の終了時に微小な乱れは残っているものの、その後速やかに安定している。以下、この例と比較して、待機時間の一部をもちいてゲインの漸減および段階的減少を行った場合を評価する。

図１９は、待機時間の３／８を高ゲインで維持し、その後２／８の間漸減させ、１／８高ゲインと低ゲインの中間のゲイン量（以下、「中ゲイン」と呼ぶ。）で維持し、更に、２／８の間、漸減させ、低ゲインにした例である（図１９（ａ）参照。）。この場合でも、図１９（ｂ）に示すように、停止時の位置変位の乱れを抑制できることが確認できる。

図２０は、待機時間の２／８を高ゲインで維持し、その後２／８の間漸減させ、２／８中ゲインで維持し、更に、２／８の間、漸減させ、低ゲイン量にした例である（図２０（ａ）参照。）。この場合でも、図２０（ｂ）に示すように、停止時の位置変位の乱れを抑制できることが確認できる。

図２１は、待機時間の１／８を高ゲインで維持し、その後２／８の間漸減させ、３／８中ゲインで維持し、更に、２／８の間、漸減させ、低ゲイン量にした例である（図２１（ａ）参照。）。この場合でも、図２１（ｂ）に示すように、停止時の位置変位の乱れを抑制できている。但し、図１９および図２０の場合に比較するとやや、乱れの収束が長いと判断できる。

図２２は、待機時間のうち高ゲインで維持する時間を取らず、２／８の間漸減させ、４／８中ゲインで維持し、更に、２／８の間、漸減させ、低ゲイン量にした例である（図２２（ａ）参照。）。この場合には、図２２（ｂ）に示すように、停止時の位置変位の乱れを抑制できているとは言いがたく、その後の低ゲイン状態においてこの乱れを是正するのに長い時間を要している。

従って、図１８〜図２２の結果から、ゲインの漸減と段階的減少を組み合わすことにより、待機時間のうち高ゲインで維持する時間を高ゲインから低ゲインに急激に切り替える場合に比して、１／４（＝２／８）に減少させることができた。これは、上述のゲインの漸減のみを用いた場合に比べると、半減させることができた結果となる。即ち、ゲインの漸減と段階的減少を組み合わせることにより、待機時間のうち高ゲインで維持する時間を一層短くすることができるといえる。

なお、上記検討においては、ゲインを段階的に低くする方法は、漸減させる方法と組み合わせて用いたが、単独で用いても良い。また、高ゲイン、中ゲイン、低ゲインの３段階で減少させたが、更に細かく段階を用いても良いし、それぞれの維持時間を更に細かく設定しも良い。

また、上記実施形態では、ラベル検知センサ３３は、透過式であったが、反射式等であってもよく、また、物品検知センサ３１は、反射式であったが、透過式等であってもよい。

また、物品ｗの供給が十分に制御されている場合には、物品検知センサ３１は省略してもよい。

１２ 折返し案内部材
１５ 回収リール
１６ ラベル
１７ 台紙
２７ モータ
３１ 物品検知センサ
３３ ラベル検知センサ

Claims (4)

1. ラベルが一定ピッチに貼付け保持された帯状の台紙から、該ラベルを剥離して送り出す剥離機構と、
   前記剥離機構に向かう前記台紙の供給経路に設けられ、前記ラベルの前端および後端を検知するラベル検知センサと、
   搬送される物品に前記ラベルを貼付ける貼付機構と、
   前記ラベルが剥離された後の前記台紙を巻取り回収するための回収リールと、
   前記回収リールを回転駆動するモータと、
   前記モータの駆動を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記ラベル１枚分の長さ及び前記ラベル検知センサの検知出力に基いて算出される、前記ラベル１枚分の前記モータの現在の動作量から、前記ラベルの貼り付け速度を前記物品の搬送速度に一致させるための前記モータの回転速度を算出し、算出された結果により該回転速度の制御を行ない、
   前記制御は、前記モータにゲインを与えることにより行われ、
   前記回収リールの停止時の前記ゲインは、前記回収リールの回転駆動時の前記ゲインに比して低くなるように前記制御が行われ、
   前記ゲインは、前記回収リールが回転駆動状態から停止状態に移行するための制御が行われた後、時間をおいてから低くなるように制御が行われる、ラベル貼付け装置。
2. 前記ゲインは、前記回収リールの回転駆動状態から前記回収リールの停止のための制御が行われた後、漸減させて低くなるように前記制御が行われる請求項１に記載のラベル貼付け装置。
3. 前記モータのゲインは、前記回収リールの回転駆動状態から前記回収リールの停止のための制御が行われた後、段階的に低くなるように前記制御が行われる請求項２に記載のラベル貼付け装置。
4. 前記物品の搬送経路に設けられて、物品が到達したことを検知する物品検知センサを備え、
   前記制御手段は、前記物品検知センサの検知出力に基づいて、前記モータを駆動する、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のラベル貼付け装置。