WO2019107475A1 - シート供給装置及びシート供給方法 - Google Patents

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WO2019107475A1
WO2019107475A1 PCT/JP2018/043907 JP2018043907W WO2019107475A1 WO 2019107475 A1 WO2019107475 A1 WO 2019107475A1 JP 2018043907 W JP2018043907 W JP 2018043907W WO 2019107475 A1 WO2019107475 A1 WO 2019107475A1
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sheet
roll
pressing
roller
guide roller
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PCT/JP2018/043907
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悦朗 辻本
英生 藤田
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株式会社瑞光
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    • B65H2553/00Sensing or detecting means
    • B65H2553/20Sensing or detecting means using electric elements

Definitions

  • the present invention relates to a sheet feeding apparatus for continuously feeding a sheet from a roll on which the sheet is wound.
  • Patent Document 1 Conventionally, for example, an open winding device described in Patent Document 1 is known.
  • the open winding device includes a first chucking device for holding the first winding roll, a second chucking device for holding the second winding roll, and a sheet remaining amount of the first winding roll. And an automatic sheet splicing device for contacting the sheet of the second winding roll with the sheet of the first winding roll when the remaining amount falls below a preset amount.
  • the automatic sheet bonding apparatus includes a guide support, an elevating arm attached to the guide support so as to be movable up and down, and an elevating pressure roller fixed to the elevating arm, a knife, and a guide roller.
  • the elevating pressure roller presses the sheet of the first winding roll onto the outer circumferential surface of the second winding roll in a preset pressing position by raising the elevating arm along the guide support. As a result, the sheet of the first winding roll is brought into contact with the sheet of the second winding roll through the adhesive member provided on the outer peripheral surface of the second winding reel.
  • the guide roller is for guiding the sheet pulled out from the first winding roll to the pressing position on the upstream side of the pressing position in the sheet conveying direction in a state where the lifting and pressing roller is pressed to the pressing position.
  • the knife cuts a portion of the sheet between the guide roller and the pressing roller in a state where the lifting and pressing roller is pressed to the pressing position.
  • a sheet feeding device including an apparatus main body, a paper contacting apparatus swingably provided in the apparatus main body, and a pressure roller, a cutter, and a guide roller fixed to the paper contacting apparatus.
  • the pressure roller is moved upward from the bottom by pressing the sheet bonding device and pressed against the pressing position of the second winding roll, and in this state, the sheet of the first winding roll is cut by the cutter. Is cut off.
  • the second winding roller is provided with the elevating pressure roller (pressure roller) pressed from below against the pressing position of the second winding roller.
  • the sheet of the first winding roll is cut by a knife disposed below.
  • the portion in contact with the second winding roll is conveyed downstream with the second winding roll, while the first winding is carried out.
  • the portion remaining on the roll side (hereinafter referred to as the remaining side portion) falls below the second winding roll by the action of gravity and is removed from the apparatus together with the first winding roll by the operator.
  • the remaining portion (end) of the sheet of the first winding roll is the second winding.
  • the sheet of the take-up roll follows the sheet and is caught in the conveyance path.
  • An object of the present invention is to provide a conveyance device capable of preventing the remaining portion of the sheet after cutting from being caught in the conveyance path.
  • the present invention is a sheet feeding apparatus for feeding the sheet from a first roll and a second roll around which the sheet is wound, wherein the first roll is supported at its center position.
  • a moving unit for supporting the pressing roller so as to be able to be in contact with and separated from the outer peripheral surface of two rolls, and an upstream side of the pressing position in the sheet conveying direction with the pressing roller pressed against the pressing position.
  • a guide roller attached to the moving unit so as to guide the sheet pulled out from the first roll to the pressing position, and the guide roller in the sheet in a state where the pressing roller is pressed against the pressing position
  • a cutter for cutting a portion between the pressing roller and the pressing roller, wherein the sheet feeding device is configured to cut the portion of the sheet of the first roll with respect to the portion on the upstream side in the transport direction with respect to the cutting position Supply state to apply a force away from the pressing position and stop to stop the supply of the force
  • a sheet feeding apparatus further comprising: a biasing mechanism capable of switching between states; and a controller for switching the biasing mechanism from a stop state to a supply state in accordance with the cutting timing of the sheet by the cutter.
  • the present invention is a sheet feeding method for feeding the sheet from a first roll and a second roll around which the sheet is wound, the sheet of the first roll supported at a central position by a first support shaft.
  • a first supply process of supplying the second roll and a contacting mechanism for bringing the sheet of the second roll into contact with the sheet of the first roll using a first supply process of supplying the second roll and a contacting mechanism for bringing the sheet of the second roll into contact with the sheet of the first roll.
  • the contact mechanism includes a pressing roller for pressing the sheet of the first roll to a pressing position preset on the outer peripheral surface of the second roll, and the pressing roller is in the pressing position
  • a sheet feeding method that applies a force in a direction away from the pressing position to a portion on the upstream side in the transport direction with respect to the cutting position of the sheet of the first roll in accordance with the cutting timing of the sheet.
  • the remaining portion of the sheet after cutting can be prevented from being caught in the transport path.
  • FIG. 2 is a plan view of the sheet feeding device 1 of FIG. 1; It is a side view of sheet feeding device 1 of FIG. It is a rear view of the sheet supply apparatus 1 of FIG. It is a plane sectional view of a support mechanism in the state where a support axis which supports a waiting side roll is arranged at a splice position.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5; It is a side surface partial cross section figure which abbreviate
  • FIG. 1 is a front partial cross-sectional view of a sheet feeding device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the sheet feeding device 1 of FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the sheet feeding device 1 of FIG.
  • FIG. 4 is a rear view of the sheet feeding device 1 of FIG.
  • the horizontal direction in FIG. 1 will be described as the X direction, the vertical direction in FIG. 1 as the Z direction, and a direction orthogonal to the X direction and the Z direction as the Y direction.
  • the sheet feeding device 1 is for feeding a sheet from the roll R1 and the roll R2 around which the sheet is wound.
  • the sheet feeding apparatus 1 includes a base 2, a support mechanism 3 attached to the base 2 for supporting the rolls R1 and R2, and a support mechanism 3 attached to the base 2. And a controller 5 for controlling the operation of the support mechanism 3 and the contact mechanism 4.
  • the contact mechanism 4 is for contacting one sheet of the rolls R 1 and R 2 supported by the second sheet with the other sheet.
  • the base 2 includes a mounting plate 2a mounted on a predetermined installation surface, two columns 2b erected on the mounting plate 2a so as to face each other in the X direction, and both columns Two columns 2c facing each other in the X direction at a position away from 2b in the Y direction, a beam 2d fixed to the upper ends of both columns 2b and extending in the X direction, and fixed to the upper ends of both columns 2c Beam 2e extending in the X direction, shaft support portions 2f and 2g (see FIG. 3) erected respectively on the beams 2d and 2e, and two rails extending in the X direction on the beams 2d and 2e 2h and 2i.
  • FIG. 1 is a front fragmentary sectional view in a state where a part of the mounting plate 2a is cut away so that the two columns 2b and the beam 2d are not shown.
  • the shaft supports 2f and 2g face each other in the Y direction on one side (right side in FIG. 1) of the beams 2d and 2e in the X direction, while the rails 2h and 2i correspond to the other side in the X direction on the beams 2d and 2e (Fig. The left side of 1) faces in the Y direction.
  • the support mechanism 3 is attached to the shaft support portions 2f and 2g of the base 2 so as to be rotatable around a rotation shaft 3a extending in the Y direction.
  • the supporting mechanism 3 is provided on the rotating member 3b attached to the base 2 so as to be rotatable about the rotating shaft 3a and the rotating member 3b, and the rolls R1 and R2 at their respective central positions
  • the base 2 and the support mechanism 3 described above constitute a shaft support unit that supports the support shafts 3c and 3d.
  • the rotating member 3 b extends between the beams 2 d and 2 e of the base 2 in a direction orthogonal to the rotation axis 3 a.
  • a part of rotation member 3b is abbreviate
  • the support shafts 3c and 3d are provided at positions separated from the rotation shaft 3a of the rotation member 3b in the direction orthogonal to the rotation shaft 3a. Specifically, the support shaft 3c is provided at one end of the rotary shaft 3a of the rotary member 3b, while the support shaft 3d is provided at the other end of the rotary shaft 3a of the rotary member 3b. ing.
  • the support shafts 3c and 3d extend from the rotary member 3b to one side (beam 2d side) in the Y direction. Thus, the support shafts 3c and 3d are supported in a cantilever manner with respect to the rotating member 3b.
  • the worker can easily mount the rolls R1 and R2 from the front side of the free ends of the support shafts 3c and 3d so that the free ends of the support shafts 3c and 3d are inserted into the centers of the rolls R1 and R2. it can.
  • the rotary member 3b is rotatably supported by the base 2 between a state in which one of the support shafts 3c and 3d is arranged at the mounting position and a state in which it is arranged at the splice position.
  • the mounting position and the splice position will be described.
  • FIG. 2 is a plan view of the sheet feeding device 1 in a state in which the support shaft 3d is disposed at the splice position.
  • the sheet supply from the roll R2 is started, and the rotation member 3b rotates clockwise from this state.
  • the support shaft 3c for supporting the roll R1 is disposed at the above-mentioned mounting position.
  • the support mechanism 3 includes the member drive mechanism for rotationally driving the rotating member 3b as described above, and the shaft drive mechanism for rotationally driving the support shafts 3c and 3d.
  • the member driving mechanism and the shaft driving mechanism will be described below with reference to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 5 is a plan sectional view of the support mechanism 3 in a state in which the support shaft 3d is disposed at the splice position.
  • the rotational drive mechanism includes a pulley 3h fixed to the rotation shaft 3a, and an endless belt 3i hung on the pulley 3h.
  • the endless belt 3i is hung on a pulley fixed to the rotation shaft of a rotating member drive source (motor) 2j fixed to the column 2c of the base 2.
  • the shaft drive mechanism can rotate around the rotation shaft 3a with respect to the pulley 3j and the inner pulley 3j attached to the outside of the rotation shaft 3a so as to be rotatable about the rotation shaft 3a with respect to the rotation shaft 3a.
  • the first inner endless belt 3 l is hung on a pulley fixed to the rotation shaft of an axial drive source (motor) 4 k fixed to the beam 2 e of the base 2, and the first outer endless belt 3 n is a beam of the base 2 It is hung on a pulley fixed to the rotary shaft of an axial drive source (motor) 4l fixed to 2e.
  • the second inner endless belt 3m is hung on a pulley fixed to the support shaft 3d, and the second outer endless belt 3o is hung on a pulley fixed to the support shaft 3c.
  • the powers of the shaft drive sources 4k and 4l are transmitted to the support shafts 3c and 3d via the endless belts 3l to 3o, and the support shafts 3c and 3d rotate. Further, since the inner pulley 3j and the outer pulley 3k are attached to the rotary shaft 3a in a rotatable state with respect to the rotary shaft 3a, the power of the shaft drive sources 4k and 4l can be obtained regardless of the rotational movement of the rotary shaft 3a. It can be transmitted to the support shafts 3c, 3d.
  • the rotary guide member 3e and the adjacent guide members 3f and 3g are respectively rotated when the support shafts 3c and 3d rotate from the mounting position (see FIG. 1) to the splice position (see FIG. 11).
  • the sheet during sheet supply in FIG. 1, the roll R1: hereinafter, the roll being supplied is referred to as a supply side roll
  • the other sheet roll R2 in FIG. 1: hereinafter, supply side
  • the rotation guide members 3e are attached to the pair of holding plates 3p and 3q, which extend in the direction intersecting the rotation member 3b and fixed to the rotation shaft 3a, and to both end portions in the longitudinal direction of the holding plates 3p and 3q.
  • Guide rollers 3r and 3s are fixed to the rotating shaft 3a in a state separated from each other in the Y direction (see FIG. 2) so as to be disposed on both sides of the sheet of the rolls R1 and R2 in the Y direction.
  • the guide rollers 3r and 3s are attached to the holding plates 3p and 3q in such a manner that they can be rotated about an axis along the Y direction between the holding plates 3p and 3q.
  • the adjacent guide members 3f and 3g respectively include a holding member 3t extending from the rotating member 3b and a guide roller 3u attached to the tip of the holding member 3t.
  • the holding member 3t is provided on one side (the beam 2e side) of the rolls R1 and R2 in the Y direction.
  • the holding member 3t has a base end extending from the rotating member 3b to one side (counterclockwise direction) of the rotating direction of the rotating member 3b, and a tip end extending outward in the radial direction of the rotating shaft 3a from the base end.
  • the guide roller 3u extends from the tip end of the holding member 3t to the position on the other side (the beam 2d side) of the rolls R1 and R2 in the Y direction, and can rotate around the axis along the Y direction. It is attached.
  • the support mechanism 3 is provided with a discharge mechanism for discharging the rolls R1 and R2 mounted on the support shafts 3c and 3d from the support shafts 3c and 3d.
  • 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. Although FIG. 6 shows a discharge mechanism provided on the support shaft 3c, the same discharge mechanism is provided on the support shaft 3d, and the description of the discharge mechanism is omitted.
  • the discharge mechanism includes a discharge member 3v attached to the support shaft 3c in a state where the support shaft 3c penetrates, and a push / pull mechanism for pushing and pulling the discharge member 3v against the rotating member 3b. 3w (two or even one in this embodiment).
  • the push and pull mechanism 3w has a main body fixed to the rotating member 3b and a displacement member displaceable in the Y direction with respect to the main body, and is constituted by, for example, a motor having an air cylinder or a ball screw mechanism There is.
  • the push and pull mechanism 3w receives power or electric power from a discharge drive source (for example, an air supply source or a power supply: see FIG.
  • the attaching mechanism 4 is attached to the base 2 so as to be movable in the X direction with respect to the outer diameter detector 4a fixed to the base 2 and the base 2.
  • the outer diameter detector 4a detects the outer diameter of the standby side roll (roll R2 in FIG. 11) disposed at the splice position, and is formed of, for example, a laser sensor.
  • the outer diameter detector 4a is a moving unit 4b by a bracket 2n provided at a position on the opposite side of the supporting unit 3 of the moving unit 4b in the both beams 2d and 2e so as to straddle both beams 2d and 2e of the base 2. It is fixed on top of the Further, the detection axis D1 of the outer diameter detector 4a attached to the bracket 2n (see a two-dot chain line in FIG.
  • a locus through which the center of the detection range from the outer diameter detector 4a to the roll passes in the case of a laser sensor
  • the optical axis is disposed at the same position in the Y direction as the center line in the width direction (Y direction) of the standby side roll (roll R2 in the case of FIG. 11), and the central axis of the standby side roll (center of support axis Are arranged perpendicularly to the axis) (see FIG. 11).
  • FIG. 7 is a partial side sectional view showing the moving unit 4b with a part thereof omitted.
  • the second guide roller 4h and the third guide roller 4i are omitted.
  • the moving unit 4b is opposed to the moving plate 4r provided on both beams 2d and 2e of the base 2 and a pair of sliders 4s fixed to both ends of the moving plate 4r in the Y direction in the Y direction.
  • a pair of roller support members 4o erected on the moving plate 4r and a pair of brackets 4p extending downward from the lower surface of the moving plate 4r to face in the Y direction are provided.
  • the pair of sliders 4s are engaged with the rails 2h and 2i of the beams 2d and 2e, respectively.
  • the movable plate 4r that is, the movable unit 4b is movable in the X direction along the rails 2h and 2i with respect to the base 2.
  • the portions (mounting plate 2a, columns 2b and 2c, beams 2d and 2e, and rails 2h and 2i) of the base 2 extend from the shaft supports 2f and 2g to the moving unit 4b side.
  • the moving unit 4 b is movably attached and corresponds to a unit support portion installed on a preset installation surface.
  • the support shaft (the support shaft 3d in FIG. 1) disposed at the mounting position is not in a region overlapping the shaft support portions 2f and 2g and the unit support portion in a side view seen along the rotation shaft 3a. Is located in the area of
  • unit driving mechanism 4c for driving moving plate 4r in the X direction is provided on beam 2d and beam 2e of base 2, respectively. Since these unit drive mechanisms 4c have the same configuration, only the unit drive mechanism 4c provided on the beam 2e will be described below.
  • the unit drive mechanism 4c is provided on an endless belt 4c1 fixed to the moving plate 4r, a plurality of pulleys 4c2 provided on the beam 2e of the base 2 and on which the endless belt 4c1 is hung and a support 2c of the base 2 And a unit drive source (servo motor, detector drive source, part of pressing mechanism) 4c3.
  • the unit drive source 4c3 has a rotating shaft (reference numeral omitted) on which the endless belt 4c1 is hung via a pulley.
  • the plurality of pulleys 4c2 circularly hold the endless belt 4c1 such that a part of the endless belt 4c1 extends along the X direction, and the moving plate 4r is fixed to a part of the endless belt 4c1 extending in the X direction ing.
  • the unit drive source 4c3 is rotationally driven in one direction, the power of the unit drive source 4c3 is transmitted via the endless belt 4c1, and the moving plate 4r advances toward the support mechanism 3, while the unit drive source 4c3 is in the reverse direction.
  • the movable plate 4r retracts in a direction away from the support mechanism 3.
  • the movable plate 4r is advanced and retracted in the X direction by the unit drive mechanism 4c.
  • the sheet of the supply side roll (roll R1 in FIG. 11) of the standby side roll (roll R2 in FIG. 11) according to the drive of the unit drive mechanism 4c.
  • a pressing roller 4e for pressing against the outer peripheral surface is attached.
  • the pressing roller 4e is disposed between the both roller support members 4o, and is rotatably attached to the both roller support members 4o about an axis along the Y direction.
  • the center of the rotating shaft 3a, the center of the support shaft 3d, and the center of the pressing roller 4e are mutually on the same horizontal plane.
  • the rotating shaft 3a, the support shaft 3d, and the pressing roller 4e are attached to the base so as to be arranged in parallel.
  • the moving unit 4b is moved (advanced) in the horizontal direction by the unit driving mechanism 4c to pass through the center of the rotating shaft 3a and the center of the support shaft (support shaft 3d in FIG. 11) disposed at the splice position.
  • the pressing roller 4e moves in the radial direction of the roll R2 so that the center of the pressing roller 4e moves on a straight line, and the pressing roller 4e is pressed against the roll R2.
  • the pressing roller 4e is the center of the rotation shaft 3a, the center of the support shaft 3d, and the center of the pressing roller 4e on the outer peripheral surface of the roll (roll R2 in FIG. 14) disposed at the splice position by the unit drive mechanism 4c. Is pressed to a position (hereinafter referred to as a pressing position P1) intersecting the straight line connecting the
  • the moving unit 4b In the moving unit 4b, the advancing position (an example of the proximity position: see FIG. 14) in which the pressing roller 4e is pressed against the pressing position P1 as described above and the retracted position (see FIG. 14) where the pressing roller 4e is separated from the pressing position P1. 1 and 10) and supports the pressing roller 4e (attached to the base 2) so as to be able to contact and separate with the outer peripheral surface of the roll.
  • the retracted position is provided to the moving unit 4b and this when the support shaft is disposed at the splice position (see FIG. 11) in a state where the roll with the largest possible outer diameter is supported by the support shaft.
  • This configuration is a position preset as a position where contact with the roll can be avoided.
  • the pivoting member 4n provided on the moving unit 4b is capable of pivoting about a rotation axis extending in the Y direction with respect to the pair of detector brackets 4m. It is attached to the detector bracket 4m.
  • the moving unit 4b is provided with a pair of detector brackets 4m, and is provided with a rotation driving source (for example, a motor) 4q for applying power for rotating the rotation member 4n to the rotation member 4n. ing.
  • a rotation driving source for example, a motor
  • a color sensor for example, a line sensor or an area
  • a color sensor can detect the position of the adhesive member H (see FIG. 12) provided on the outer peripheral surface of the standby side roll in the rotation direction of the standby side roll.
  • An adhesive member detector 4d configured by a sensor
  • the bonding member H is provided on the outer peripheral surface of the standby side roll to stop the end of the sheet on the outer peripheral surface of the standby side roll and allow adhesion from the outside of the sheet of the supply side roll (for example, both sides Tape).
  • the adhesive member detector 4d is disposed at the same position in the Y direction and at the center line in the width direction (Y direction) of the sheet of the standby roll (R2 in FIG. 11) whose detection axis is at the splice position (see FIG. 11). Is mounted on the pivoting member 4n.
  • the detection axis is a locus along the middle point of the detection line from the line sensor to the detected object in the case of a line sensor, and in the case of an area sensor, an imaging range between the area sensor and the detected object. It is a locus that the center passes through.
  • the pivoting member 4n is disposed between the pressing roller 4e and the support shaft 3d such that the detection axis D2 of the adhesive member detector 4d is disposed perpendicular to the center of the support shaft 3d.
  • the retracted position is the position of the bonding member detector 4d set such that the distance from the bonding member detector 4d to the center of the support shaft 3d is longer than the distance from the pressing roller 4e to the center of the support shaft 3d.
  • the detection axis D2 of the adhesive member detector 4d disposed at the detection position is the same position as a straight line (see FIG. 14) connecting the center of the rotation axis 3a, the center of the support shaft 3d, and the center of the pressing roller 4e in front view Will be placed.
  • FIG. 8 is a schematic front view of the contacting mechanism 4 showing the positional relationship among the pressing roller 4e, the cutter 4f, the first guide roller 4g, the second guide roller 4h, the third guide roller 4i, and the biasing mechanism 4j.
  • FIG. 8 shows a state in which the moving unit 4b is moved to the forward position and the pressing roller 4e is pressed against the roll R2.
  • the pair of brackets 4p guides the sheet drawn from the supply side roll toward the pressing position P1 of the standby side roll (roll R8 in FIG. 8) disposed at the splice position.
  • a first guide roller 4g for mounting is attached.
  • the first guide roller 4g is disposed between the brackets 4p, and is rotatably supported relative to the brackets 4p about an axis along the Y direction. Further, the first guide roller 4g is disposed at a position farther in the X direction from the roll (roll R2 in FIG. 8) disposed at the splice position compared to the pressing roller 4e and below the pressing roller 4e. .
  • the first guide roller 4g causes the middle portion of the sheet guided to the pressing position from the guide roller 3s of the support mechanism 3 to the roll R2 side. Press on (Support mechanism 3 side). As a result, the sheet is guided from the first guide roller 4g to the pressing position P1 at an angle ⁇ 1 with respect to a tangent C1 to the outer peripheral surface of the roll at the pressing position P1.
  • a second guide roller 4 h and a third guide roller 4 i are attached to the roller support member 4 o shown in FIG. 7.
  • the two guide rollers 4h and 4i are respectively disposed between the two roller support members 4o, and are rotatably supported with respect to the two roller support members 4o about an axis along the Y direction.
  • the second guide roller 4h is disposed at a position farther in the X direction from the roll (roll R2 in FIG. 8) disposed at the splice position in comparison with the pressing roller 4e and above the pressing roller.
  • the second guide roller 4h guides the sheet guided obliquely upward from the pressing position P1 to the second guide roller 4h when the pressing roller 4e is pressed against the roll.
  • the sheet is guided from the pressing position P1 to the second guide roller 4h at an angle ⁇ 2 with respect to a tangent C1 to the outer peripheral surface of the roll at the pressing position P1.
  • first guide roller 4g and the second guide roller 4h The arrangement and functions of the first guide roller 4g and the second guide roller 4h will be described below.
  • the second guide roller 4h is disposed on the opposite side of the roll (roll R2 in FIG. 8) at the splice position with respect to the tangent C1 in a state where the pressing roller 4e is pressed to the pressing position P1.
  • the second guide roller 4h guides the sheet so that the sheet is guided away from the pressing roller 4e from the roll R2.
  • the first guide roller 4g When the pressing roller 4e is pressed against the pressing position P1, the first guide roller 4g is on the opposite side of the roll (roll R2 in FIG. 8) with respect to the tangent C1 and at the pressing position P1 and pressing It is disposed on the opposite side of the second guide roller 4 h with reference to a plane including the center of the roller 4 e. Further, the first guide roller 4g guides the sheet so that the sheet is guided from the first guide roller 4g to the pressing position P1 in the direction approaching the roll R2.
  • the angle ⁇ 2 formed by the sheet guided from the pressing position P1 to the second guide roller 4h and the tangent C1 is larger than the angle ⁇ 1 formed by the sheet guided from the first guide roller 4g to the pressing position P1 and the tangent.
  • the angle ⁇ 1 is set smaller than the angle ⁇ 2, it is possible to secure an arrangement space for the cutter 4f on the opposite side to the standby side roll R2 with reference to the sheet.
  • the guide roller 3s for guiding the sheet to the pressing position P1 can be disposed close to the tangent C1, and the sheet feeding device 1 can be made compact. Can.
  • the third guide roller 4i is disposed at a position closer to the tangent C1 than the second guide roller 4h on the opposite side (upper side) to the first guide roller 4g with reference to the pressing roller 4e.
  • the third guide roller 4i tensions the sheet with the one guide roller 3u when the one support shaft (the support shaft 3d in FIG. 1) is disposed at the mounting position as shown in FIG. It is provided for giving.
  • a cutter 4f configured to be able to cut a sheet between the first guide roller 4g and the pressing roller 4e is attached to the pair of brackets 4p.
  • the cutter 4f has an axis 4f1 rotatably mounted about an axis extending in the Y direction with respect to both brackets 4p, a rotary blade 4f2 extending in the Y direction along the axis 4f1 and fixed to the axis 4f1, and a rotation
  • a cutter driving means 4f3 rotationally driving the rotary blade 4f2 about the shaft 4f1 and a cutter driving source 4f4 (see FIG. 18) for supplying air to the cutter driving means 4f3 are provided.
  • the cutter driving means 4f3 is constituted by an air cylinder having a cylinder and a rod which can extend and contract with the cylinder.
  • the cutter drive source 4f4 is configured by a compressor or the like that supplies compressed air to the cutter drive means 4f3.
  • the cutter driving means 4f3 may be constituted by a motor having a ball screw mechanism, and in this case, the cutter driving source 4f4 may be constituted by a power supply for supplying electric power to the motor.
  • the cutter 4f is provided at a position (a position opposite to the roll with respect to the tangent line C1) away from the sheet in the X direction between the first guide roller 4g and the pressing roller 4e (that is, under the pressing roller 4e) ing.
  • the cutter 4 f moves (rotates) between a non-cutting position (position shown by solid line in FIG. 8) separated from the sheet and a cutting position (position shown by two-dot chain line in FIG. 8) for cutting the sheet. It is attached to the mobile unit 4b in a possible state.
  • the rotary blade 4f2 rotated to the non-cutting position is disposed at a position away from the sheet between the first guide roller 4g and the pressing roller 4e in the X direction, and the tip of the rotary blade 4f2 rotated to the cutting position The portion is disposed to intersect the sheet between the first guide roller 4g and the pressing roller 4e. Further, the rotary blade 4f2 rotated to the cutting position is inclined downward with respect to the direction orthogonal to the sheet between the first guide roller 4g and the pressing roller 4e.
  • the cutter 4f cuts the sheet of the supply roll R1 at a position below the center of the standby roll R2 (the center of the support shaft 3d).
  • FIG. 9 is a schematic view showing a cutting edge shape of the rotary blade 4f2.
  • the rotary blade 4 f 2 has a plurality of V-shaped blades arranged in the Y direction, and these sheets pierce the sheet to cut the sheet.
  • biasing mechanism 4j is upstream of the sheet cutting direction with respect to the cutting position by the cutter in the sheet of the roll (for example, roll R2 in FIG. 8) disposed at the splice position. It is configured to be switchable between a supply state in which a force in a direction away from the pressing position P1 is supplied to a side portion (hereinafter referred to as the remaining side portion) and a stop state in which the supply of the force is stopped.
  • the biasing mechanism 4j includes an air nozzle 4j1 and a biasing force generation source 4j2 (see FIG. 18) for supplying compressed air to the air nozzle 4j1.
  • the air nozzle 4j1 has an outlet for blowing out the compressed air supplied from the biasing force source 4j2.
  • the blowout port of the air nozzle 4j1 is a guide roller of the support mechanism 3 so as to supply a force to the upstream side in the sheet conveyance direction than the first guide roller 4g in the sheet when the pressing roller 4e is pressed against the roll. It is arranged downward toward 3s. Further, the air nozzle 4j1 is detachably attached to the moving plate 4r of the moving unit 4b by a bolt not shown.
  • the air nozzle 4j1 is attached to the moving plate 4r in a state in which the central position in the Y direction of the blowout port coincides with the central position in the width direction (Y direction) of the roller disposed at the splice position.
  • the air nozzle 4j1 can be attached to the movable plate 4r at the position shown by the solid line in FIG. 7 and at two positions shown by the two-dot chain line.
  • the compressed air blown out from the outlet of the air nozzle 4j1 attached in this way passes through the position of the first guide roller 4g opposite to the cutter 4f as shown by the arrow A1 in FIG. Sprayed on As a result, a flow of air passing the side of the guide roller 3s and a flow of air passing between the guide roller 3s and the first guide roller 4g are formed, and the flow of air causes the remaining portion of the sheet to flow.
  • a force is applied in a direction away from the pressing position P1 (downward in this embodiment). Further, the distance from the portion of the sheet to which force is applied from the air nozzle 4j1 to the first guide roller 4g is smaller than the distance from the first guide roller 4g to the cutting position by the cutter 4f.
  • the first guide roller 4g is disposed below the pressing roller 4e so that the downstream portion is bent upward with respect to the upstream portion of the sheet conveyance path in the transport direction of the first guide roller 4g. ing.
  • the biasing mechanism 4j applies a downward force to the sheet, it is possible to more surely bias the remaining portion of the sheet away from the pressing position by the action of gravity. it can.
  • compressed air is supplied to the downstream side of the sheet in the sheet conveyance direction with respect to the first guide roller 4g, specifically, a portion between the first guide roller and the cutter 4f.
  • the blowout port of the air nozzle 4j1 can also be arranged to blow downward. Also in this case, a force in the direction away from the pressing position P1 is applied to the remaining portion of the sheet.
  • the sheet supply operation by the sheet supply device 1 will be described.
  • the operation is started from the state in which the sheet of the roll R1 supported by the support shaft 3c is supplied.
  • the sheet is conveyed in the direction away from the rotation shaft 3a from the roll R1 supported by the support shaft 3c. .
  • the sheet of the roll R1 is directed upward toward the guide roller 3u adjacent to the support shaft 3d and is also turned downward by the guide roller 3u, and directed upward by the third guide roller 4i of the moving unit 4b. It is converted and further turned downward by the second guide roller 4h.
  • the sheet guided to the second guide roller 4 h is conveyed to the downstream side via the plurality of rollers 21 provided below the moving unit 4 b in the base 2.
  • the lowermost one of the plurality of rollers 21 shown in FIG. 1 is driven by a motor (not shown), and the one disposed thereon is a tension control roller. That is, a roller 2l for tension control is provided between the moving unit 4b and the drive roller 2l.
  • the standby side roll (roll R2 in the figure) in which the sheet to be conveyed next is wound is mounted on the support shaft 3d disposed at the mounting position.
  • the worker After mounting of the standby side roll, the worker performs a predetermined operation to rotate the rotary member 3 counterclockwise, and the support shaft supporting the standby side roll via the posture shown in FIG.
  • the support shaft 3d) is placed in the splice position shown in FIG.
  • the sheet of the supply side roll (roll R1 in the figure) is guided downward from the supply side roll by the guide rollers 3s disposed below the support shafts 3c and 3d, and upward in the guide roller 3s. , And guided by the guide roller 3 u adjacent to the standby side roll.
  • the sheet on the supply side roll is turned upward by the guide roller 3 u and is guided to the moving unit 4 b.
  • the sheet of the supply side roll is guided by the guide rollers 3s and 3u to the moving unit while detouring the standby side roll downward.
  • the guide roller 3u is a position under the pressing roller 4e on the side close to the pressing roller 4e of the support shaft 3d arranged at the splice position, and according to the rotation of the rotating member 3b.
  • the circular locus C2 (see FIG. 11) drawn by the portion located farthest from the rotation axis 3a in the surface (the outer peripheral surface of the standby side roll with the assumed maximum outer diameter) It is fixed to the rotating member 3b so as to be located on the opposite side to the standby side roll with respect to the tangent c1 to the outer peripheral surface of the standby side roll at the pressing position P1.
  • the sheet supplied from the supply side roll is outside the circular locus C2, preferably, on the opposite side to the standby side roll across the tangent c1, the pressing roller 4e and the standby side are changed It is guided to the position between the roll.
  • the moving unit 4b When the rotary member 3b is rotated from the mounting position (FIG. 1) to the splice position (FIG. 11) described above, the moving unit 4b is disposed at the retracted position shown in FIGS. It is done. The backward position of the moving unit 4b is set to the outside of the locus C2 (see FIG. 11) described above. At this time, the support shaft (support shaft 3d in FIG. 1) for supporting the standby side roll is stopped, and the bonding member detector 4d is disposed at the retracted position.
  • the second guide roller 4h is fixed on the downstream side of the pressing roller 4e in the sheet conveyance direction, so that the standby side roll is disposed at the splice position
  • the sheet being conveyed is in contact with the circumferential surface of the pressing roller 4e.
  • the moving unit 4b is rotated by the sheet being conveyed in the state of being located at the detection standby position P2, and the tension of the sheet being conveyed, etc., as compared with the case where the sheet is in contact with the sheet during There is no possibility of affecting
  • the outer diameter detector 4a detects the outer diameter of the standby side roll while rotating the standby side roll. Based on the detection result, the moving unit 4b moves from the retracted position to a detectable position (detection standby position) P2 that can be detected by the adhesive member H of the standby roll by the adhesive member detector 4d.
  • the detectable position P2 is set on a straight line connecting the center of the support shaft (the support shaft 3d in FIG. 11) supporting the standby side roll and the rotation center of the pressing roller 4e.
  • the detectable position P2 can ensure the accuracy set in advance as the detection accuracy of the adhesive member H by the adhesive member detector 4d, and detect the adhesive member at the detection position from the outer peripheral surface of the standby side roll
  • the device 4 d is set to be at the farthest position. Specifically, in the state where the detectable position P2 is disposed at the detectable position P2, the distance from the outer peripheral surface of the standby side roll to the tip of the adhesive member detector 4d at the detection position is, for example, 70 mm. .
  • the adhesive member detector 4d moves to the detectable position P2, as shown in FIG. 12, the adhesive member detector 4d detects the position of the adhesive member H in the rotational direction of the standby side roller while rotating the standby side roller. Ru. Based on the detection result, the standby roll is rotated so that the adhesive member H is positioned within the detection range of the outer diameter detector 4a (within the range intersecting the detection axis D1), and in this state the outer diameter detector 4a Thus, the outer diameter of the portion of the bonding member H on the outer peripheral surface of the standby side roll is detected.
  • the bonding member detector 4d is moved to the retracted position, and the support shaft (support shaft 3d in FIG. 12) supporting the standby side roll is rotated according to the sheet conveyance speed, and is moved.
  • the unit 4b starts moving toward the standby side roll.
  • the unit drive source 4c3 is position-controlled in a state where the pressing roller 4e is positioned in an area away from the standby side roll than the control switching position P3 shown in FIG.
  • the unit drive source 4c3 is subjected to torque control.
  • the control switching position P3 is set to a position further away from the position separated from the pressing position P1 by the radial distortion amount of the standby side roll.
  • the control switching position P3 in this embodiment is a position closer to the standby side roll than the detectable position P2, and the distance from the pressing roller 4e to the outer peripheral surface (adhesive member H) of the standby side roll is 5 mm. It is set to the position.
  • the pressing roller 4e is pressed against the pressing position P1 of the standby roller via the sheet of the supply roller.
  • the sheet of the standby roll is brought into contact with the sheet of the supply roll via the adhesive member H.
  • the cutter 4f rotates from the non-cutting position shown by the solid line in FIG. 8 to the cutting position shown by the two-dot chain line in FIG. Thereby, the sheet of the supply side roll is cut, and the conveyance of the sheet of the standby side roll is started (the standby side roll becomes the supply side roll).
  • the cutter 4 f rotates to the non-cutting position.
  • the base 2 is provided with a cover 2m that covers the roller 21 located below the moving unit 4b from above.
  • the cover 2m can prevent the remaining portion of the sheet from being caught in the sheet conveyance path.
  • the portion on the remaining side of the sheet is wound by rotation of a support shaft (support shaft 3c in FIG. 16) that supports the roll that was the supply side roll, as shown in FIG.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an electrical configuration of the controller 5.
  • the controller 5 causes the sheet of the supply side roll to be in contact with the sheet of the standby side roll when the sheet remaining amount of the supply side roll becomes equal to or less than the preset remaining amount while the sheet of the supply side roll is supplied. Control the fitting mechanism 4 in the same manner.
  • the controller 5 includes a rotation member drive source 2j, an input operation unit 6, shaft drive sources 4k and 4l, an outer diameter detector 4a, a unit drive source 4c3, a rotation drive source 4q, an adhesive member detector 4d, a cutter drive source 4f4, It is connected to the biasing force generation source 4j2 and the discharge drive source 2k.
  • the input operation unit 6 is for inputting setting values and command values to the sheet feeding apparatus 1.
  • the controller 5 is configured by combining a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and is connected to a control area 5a for controlling the operation of the sheet feeding device 1 and the control area 5a. And a storage area 5b for storing, etc.
  • the control area 5a stores information used in the control area 5a in the storage area 5b and executes control by the respective sections 5c to 5m based on the information stored in the storage area 5b.
  • the control area 5a includes a rotating member control unit 5c, an input content determination unit 5d, an axis control unit 5e, an outer diameter determination unit 5f, a unit control unit (motor control unit) 5g, and control for rotation.
  • a portion 5h, an adhesive member position determination portion 5i, a remaining amount calculation portion 5j, a cutter control portion 5k, an urging force control portion 5l, and a discharge control portion 5m are provided.
  • the input content determination unit 5d determines the content input by the input operation unit 6, and transfers a command related to the input to the rotating member control unit 5c, the axis control unit 5e, and the storage area 5b.
  • the worker for example, turns on / off the power supply of the sheet feeding device 1 through the input operation unit 6, the completion of the attachment of the standby side roll to the support shaft, the sheet thickness of the roll, and the sheet diameter of the roll (or Enter the number of turns etc.
  • the rotating member control unit 5c executes the rotation of the rotating member drive source 2j and stops the rotation based on the command from the input content determination unit 5d and the setting stored in the storage area 5b.
  • the axis control unit 5e executes driving of the axis drive sources 4k and 4l and stop of driving based on the command from the input content determination unit 5d and the setting stored in the storage area 5b.
  • the axis control unit 5e has a sensor, and transfers information on the position and rotational speed of the support shafts 3c and 3d in the rotational direction obtained by the sensor to the bonding member position determination unit 5i and the remaining amount calculation unit 5j.
  • the bonding member position determination unit 5i determines the position of the bonding member H in the rotation direction of the standby side roll based on the detection result of the bonding member detector 4d in a state where the standby side roll is rotated by the axis control unit 5e. Specifically, the position of the standby side roll of the adhesive member H in the rotational direction is determined based on the detection results of the adhesive member detector 4d and the axis control unit 5e.
  • the outer diameter determination unit 5f specifies the outer diameter of the standby side roll based on the detection result by the outer diameter detector 4a, and determines whether the specified outer diameter is within a preset standard range. Further, the outer diameter determination unit 5f transfers the information on the outer diameter of the identified standby side roll to the corresponding control unit (for example, the rotation member control unit 5c, the unit control unit 5g, and the bonding member position determination unit 5i).
  • the corresponding control unit for example, the rotation member control unit 5c, the unit control unit 5g, and the bonding member position determination unit 5i.
  • the position of the bonding member H in the rotation direction of the standby side roll detected by the bonding member position determination unit 5i is transferred to the axis control unit 5e.
  • the axis control unit 5e rotates the standby side roll so that the bonding member H is positioned within the detection range of the outer diameter detector 4a based on the position information from the bonding member position determination unit 5i.
  • the outer diameter determination unit 5f determines the outer diameter of the standby roll at the portion where the bonding member H is located, based on the detection value by the outer diameter detector 4a.
  • the unit control unit 5g controls the unit drive source 4c3 such that the sheet of the supply roll is pressed against the bonding member H of the standby roll based on the outer diameter of the standby roll determined by the outer diameter determination unit 5f. Specifically, based on the detection result of the outer diameter detector 4a, the unit controller 5g can avoid contact with the outer peripheral surface of the standby side roll and can detect the adhesive member detector 4d that can detect the adhesive member H. The position P2 (see FIG. 11) is identified. Furthermore, the unit controller 5g drives the unit so that the adhesive member detector 4d moves to the detectable position when the detectable position P2 is closer to the support shaft disposed at the splice position than the retracted position (see FIG. 10). Control the drive of the source 4c3.
  • the outer diameter determination unit 5f is a standby side roll at a plurality of positions in the rotation direction of the standby side roll based on the detection result by the outer diameter detector 4a in a state where the standby side roll is rotated by the shaft drive sources 4k and 4l. And the average outer diameter of the standby roll based on these outer diameters. Then, the unit control unit 5g specifies the detectable position based on the average outer diameter.
  • unit control portion 5g sets the standby side roll at a position away from control switching position P3 (see FIG. 13) separated by a predetermined distance from the outer peripheral surface of the standby side roll in a state where the standby side roll is rotated by axis control portion 5e.
  • the position control of the unit drive source (servo motor) 4c3 is performed in a state in which the pressing roller 4e is positioned in an area apart from the above.
  • the unit control unit 5g performs torque control via the unit driving source 4c3 via the sheet of the supply side roller.
  • the roller 4e is pressed against the outer peripheral surface of the standby side roll.
  • the pressing roller is moved to the target position at a predetermined timing by feedback control using the deviation between the current position of the pressing roller specified using the sensor of the servomotor and the predetermined target position.
  • the torque control is to control the current value supplied to the servomotor such that the torque of the servomotor determined by the current value supplied to the servomotor becomes a predetermined torque.
  • the unit control unit 5g maintains the drive of the unit drive source 4c3 when the pressing roller 4e approaches the standby side roll beyond the control switch position P3 from the area away from the standby side roll than the control switch position P3.
  • the control of the unit drive source 4c3 is switched from position control to torque control.
  • the pressing roller 4e is not in contact with the outer peripheral surface of the standby roller having the distortion in the state of position control. It is set at a position (5 mm in this embodiment) away from the standby side roll.
  • the adhesive member position determination unit 5i is on standby based on the detection results by the outer diameter detector 4a and the adhesive member detector 4d and the rotational speed of the support shaft supporting the standby side roll obtained from the axis control unit 5e.
  • the pressing timing at which the bonding member H arrives at the pressing position P1 of the standby side roll in the rotational direction of the side roll is specified.
  • the axis control unit 5e controls the driving of the shaft drive sources 4k and 4l of the support shaft that supports the standby side roll so that the speed of the outer peripheral surface of the standby side roll matches the sheet conveyance speed of the supply side roll. .
  • the unit controller 5g brings the pressing roller 4e to the pressing position at the pressing timing.
  • the timing for starting the movement of the pressing roller 4e that can be pressed is specified.
  • the moving unit 4b is disposed at a splice preparation position (not shown) between the detectable position P2 shown in FIG. 12 and the control switching position P3 shown in FIG. 13 immediately before the sheet splicing operation. From this splice preparation position, position control and torque control of the unit drive source 4c3 are performed to press the pressing roller 4e to the pressing position P1 as shown in FIG.
  • the unit control unit 5g specifies the timing for starting the movement of the pressing roller 4e based on the moving time of the pressing roller 4e from the splice preparation position to the pressing position P1 and the pressing timing.
  • the unit controller 5g starts the movement of the pressing roller 4e (drive of the unit driving source 4c3) when the timing comes.
  • the pressing timing is not only the timing at which the bonding member H arrives at the pressing position P1, but also the timing at which the sheet positioned slightly upstream of the bonding member H in the rotational direction of the standby roll arrives at the pressing position P1. included. That is, the timing for starting the movement of the pressing roller is set for the purpose of bringing the sheet of the supply roll into contact with the sheet of the standby roll simultaneously with or immediately after the pressing by the pressing roller 4e.
  • the axis control unit 5e changes the tension on the sheet according to the change in the path length of the sheet of the supply roll when the rotary member 3b rotates between the mounting position (see FIG. 1) and the splice position (see FIG. 11). Control is performed to adjust the sheet delivery amount from the supply side roll in accordance with the above. Specifically, the axis control unit 5e reduces the delivery amount when the path length of the sheet is shortened, and increases the delivery amount when the path length of the sheet is extended.
  • the path length changes according to the following three factors.
  • the first element is the rotation angle of the rotating member 3b
  • the second element is the outer diameter of the supply roll
  • the third element is the position of the moving unit 4b.
  • the characteristics of the amount of delivery for these three elements are specified in advance, and a map showing the characteristics is stored in the storage area 5b, and the amount of delivery is obtained by using this map and the detected values of the above three elements.
  • the axis control unit 5e can use only the map for the first element and the second element.
  • the axis control unit 5e can use the map related to the third element until the pressing roller 4e is pressed against the standby side roll while the moving unit 4b is moving. After the pressing roller 4e is pressed against the standby side roller while the moving unit 4b is moving, the axis control unit 5e uses the map of the second element (the outer diameter of the new supply roll) and the third element.
  • the second element the outer diameter of the new supply roll
  • the remaining amount calculation unit 5j is supplied from the roll thickness t stored in the storage area 5b, the final diameter Df of the roll at the completion of sheet supply stored in the storage area 5b, and the roll at the time of calculation.
  • the sheet remaining amount of the roll is calculated using the sheet supply length L per rotation and the rotational speed v of the support shaft obtained from the shaft control unit 5e.
  • the final diameter Df of the roll is the diameter of the core for a roll with a core and the diameter of the support shaft for a roll without a core.
  • the sheet feeding length L is calculated from, for example, the rotational speed (peripheral speed) of the motor-driven roller 21 and the rotational speed v of the support shaft shown at the bottom of FIG.
  • the remaining amount calculation unit 5j calculates the current roll diameter Dp by dividing the sheet supply length L per rotation by ⁇ . Further, the remaining amount calculation unit 5j may calculate the diameter Dp in consideration of the change in the conveyance path length of the sheet by the tension control roller 21 shown in FIG. Then, the remaining sheet amount is calculated based on the following equation (1).
  • the first [] is for calculating the average diameter of one round of the sheet wound in multiple rounds, and the last [] is the number of times of winding.
  • the remaining length of the sheet can be calculated (estimated) by multiplying the circumference of the average diameter by the number of times of winding.
  • the thickness t of the sheet may be calculated by dividing the reduction value per rotation of the diameter Dp of the roll, which decreases with each rotation of the roll, by 2.
  • the remaining amount calculation unit 5j can also calculate (estimate) the remaining amount of the sheet using the mass of the standby side roll.
  • the controller 5 performs an operation for contacting the sheet of the standby roll when the remaining sheet amount of the supply roll calculated by the remaining amount calculation unit 5j becomes equal to or less than the sheet remaining amount set in advance.
  • the sheet remaining amount set in advance is the sheet remaining amount in the supply roll when starting preparation operation for contacting the sheet on the standby side roll with respect to the supply roll, and the supply side roll remaining after the completion of the contact operation.
  • the following three times required for the preparation operation are set in consideration of the remaining amount of the sheet in the above.
  • the first time is the time from the start of the rotation of the stand-by roll to the time when the rotation speed reaches the sheet conveyance speed.
  • the second time is the time from the start of the forward movement of the moving unit 4b for pressing the pressing roller 4e to the pressing position P1 until the pressing roller 4e reaches the pressing position P1.
  • the third time is the time until the rotation of the roll, which was the supply side roll, stops after the sheets are brought into contact.
  • the sheet remaining amount is set using the added one.
  • the standby side roll may be previously rotated at a predetermined speed before the preparation operation. In this case, the sheet remaining amount can be set without adding the first time.
  • the cutter control unit 5k drives the cutting blade 4f2 between the non-cutting position shown by the solid line in FIG. 8 and the cutting position shown by the two-dot chain line by outputting the operation command to the cutter drive source 4f4. Further, the cutter control unit 5k sets a drive timing for driving the cutting blade 4f2 to the cutting position based on the above-described pressing timing, which is specified by the unit control unit 5g. For example, the cutter control unit 5k drives the cutting blade 4f2 to the cutting position immediately after the pressing timing (for example, after 60 milliseconds) and sets the cutting blade 4f2 to the cutting position for a predetermined period (for example, 60 milliseconds). Hold.
  • the biasing force control unit 5l switches the biasing mechanism 4j to a supply state in which compressed air is blown out from the air nozzle 4j1 in accordance with the sheet cutting timing by the cutter 4f by outputting an operation command to the biasing force generation source 4j2. Specifically, the biasing force control unit 5l causes the biasing mechanism 4j to be in the supply state during a predetermined period including the sheet cutting timing. Further, the biasing force control unit 5l may control the biasing mechanism 4j to be in the supply state during a period from a predetermined time before the cutting timing to a predetermined time.
  • the biasing force control unit 5l switches the biasing mechanism 4j from the stop state to the supply state simultaneously with the drive timing of the cutting blade 4f2 by the cutter control unit 5k, and supplies for a predetermined period (for example, 100 seconds). Maintain the state.
  • the biasing force control unit 5 l sets the switching timing of the biasing mechanism 4 j based on the above-described pressing timing, which is specified by the unit control unit 5 g.
  • the discharge control unit 5m controls the discharge mechanism between the non-discharge position shown by the solid line in FIG. 6 and the discharge position shown by the two-dot chain line by outputting an operation command to the discharge drive source 2k.
  • the rotation control unit 5h controls the rotation drive source 4q such that the bonding member detector 4d moves between the detection position (see FIG. 12) and the retracted position (see FIG. 13).
  • the sheet is currently supplied from the roll R1 supported by the support shaft 3c, and a new roll R2 is mounted on the support shaft 3d, that is, the roll R1 is the supply side roll, and the roll R2 is The scene where is a standby side roll is explained. Further, it is assumed that the sheet of the supply side roll R1 is supplied by the support shaft 3c being rotationally driven in the stage before the execution of the process shown in FIG.
  • step S1 when input operation unit 6 is operated by the operator to perform sheet contact work by sheet supply device 1, rotation is performed such that support shaft 3d is disposed at the mounting position shown in FIG.
  • the member 3b is rotated (step S1).
  • the worker mounts a new standby side roll R2 on the support shaft 3d thus rotated to the mounting position.
  • step S3 After the installation of the new standby side roll R2, when the input operation unit 6 for inputting that the installation is completed is operated by the operator (YES in step S2), the support shaft 3d is in the splice position shown in FIG. The rotary member 3b is rotated so as to be disposed (step S3).
  • the standby side roll R2 is rotated (step S4). Further, detection of the outer diameter of the standby side roll R2 is started by the outer diameter detector 4a, and when the outer diameter of the standby side roll R2 is detected during one rotation of the standby side roll R2, rotation of the standby side roll R2 is performed. It is stopped, and the average value of the outer diameter of the standby side roll R2 is calculated based on the detected value of the outer diameter (step S5).
  • step S6 It is determined whether the average value of the outer diameter of the standby side roll R2 calculated in this manner is within a preset standard range (step S6), and if it is determined that it is outside the standard range ((6)
  • the rotation member 3b is rotated so that the support shaft 3d is disposed at the mounting position shown in FIG. 1 (NO in step S6) (step S7), and the process returns to step S2 described above. That is, when the outer diameter of the standby roll R2 is out of the standard range, the support shaft 3d is disposed at the mounting position without using the standby roll R2, and then it is replaced with another standby roll R2 ).
  • step S6 when it is determined that the average value of the outer diameter of the standby side roll R2 is within the standard range (YES in step S6), the moving unit 4b is detected by the outer diameter detector 4a and the bonding member detector 4d. It is moved to (step S8).
  • the detectable position is calculated based on the average value of the outer diameters of the standby side roll R2 calculated in step S5. Furthermore, when the position of the moving unit 4b corresponding to the detectable position is closer to the standby side roll R2 than the retracted position shown in FIG. 1, the moving unit 4b is moved to the position corresponding to the detectable position P2 (FIG. 12). . On the other hand, when the position of the moving unit 4b corresponding to the detectable position is at the retracted position or farther from the standby side roll R2, it is made to stand by at the retracted position.
  • step S9 the adhesive member detector 4d is rotated from the retracted position shown in FIG. 10 to the detection position shown in FIGS. 11 and 12 (step S9), and rotation of the standby side roll R2 is started (step S10)
  • step S11 The position of the bonding member H in the rotation direction of the standby side roll R2 is detected by the bonding member detector 4d (step S11).
  • the bonding member H is disposed within the detection range of the outer diameter detector 4a as shown by a two-dot chain line in FIG.
  • the rotation of the standby roll R2 is stopped (step S12) so that H is positioned within the range intersecting the detection axis D1).
  • the outer diameter of the adhesive member H in the standby roll R2 is detected by the outer diameter detector 4a (step S13).
  • the bonding member detector 4d is moved to the retracted position (step S14), and the moving unit 4b is advanced to the splice preparation position (step S15).
  • the splice preparation position is a position between the detectable position P2 shown in FIG. 12 and the control switching position P3 shown in FIG. 13 and that the outer diameter of the standby side roll R2 has variation in the rotational direction. Is also a position preset as a position at which the pressing roller 4e does not contact the standby side roll R2.
  • the splice preparation position is a position of the moving unit 4b in which the distance from the pressing roller 4e to the outer diameter of the standby side roll R2 is 50 mm.
  • step S16 the remaining amount of the supply side roll R1 is calculated (step S16), and it is determined whether the remaining amount is equal to or less than a predetermined remaining amount (predetermined amount) (step S17).
  • step S17 If it is determined in step S17 that the remaining amount is not less than the predetermined amount, the remaining amount of the supply side roll R1 is repeatedly calculated from the rotational speed v of the support shaft 3c and the sheet conveying speed (step S16). It is determined whether the amount is equal to or less than a predetermined amount (step S17).
  • the rotation of the standby side roll R2 is started so as to be the same as the conveyance speed of the sheet of the supply side roll R1 (step S18).
  • step S19 drive timings of the moving unit 4b, the cutter 4f, and the biasing mechanism 4j are set.
  • the unit control unit 5g sets the drive timing of the moving unit for pressing the pressing roller 4e to the pressing position P1 via the bonding member H.
  • the cutter control unit 5k sets a drive timing for driving the cutting blade 4f2 to the cutting position in accordance with the pressing timing of the pressing roller 4e.
  • the biasing force control unit 5l sets the drive timing of the biasing mechanism 4j that blows out the compressed air in accordance with the sheet cutting timing.
  • step S20 it is judged whether or not the drive timing of the mobile unit 4b has arrived. If it is judged that the drive timing has arrived, the mobile unit 4b is advanced by position control from the splice standby position (not shown). (Step S21).
  • step S21 When forward movement of the mobile unit 4b is started in step S21, it is determined whether the mobile unit 4b has reached the control switching position P3 shown in FIG. 13 (step S22).
  • step S23 forward movement of the moving unit 4b by torque control
  • step S24 it is determined whether or not the drive timing of the cutter 4f has arrived.
  • the cutter 4f is driven to the cutting position (step S25).
  • the sheet of the supply side roll R1 is cut, and the supply of the sheet of the standby side roll R2 is started.
  • step S26 it is determined whether or not the drive timing of the urging mechanism 4j has come.
  • step S27 supply of biasing force by the biasing mechanism 4j is executed (step S27). As a result, after the sheet of the supply side roll R1 is cut by the cutter 4f, the remaining portion of the sheet is urged in a direction (downward) away from the pressing roller 4e to be caught in the sheet supply path. It can be prevented.
  • step S28 After execution of the processing relating to steps S20 to S23, steps S24 to S25, and steps S26 to S27, movement of the moving unit 4b to the pressing position, driving of the cutter 4f to the cutting position, and supply of biasing force by the biasing mechanism 4j Is determined, that is, it is determined whether the bonding operation has been completed (step S28).
  • step S28 If it is determined in step S28 that the joining operation has not been completed, the process waits for completion of all the processes in steps S20 to S27, while if it is determined that the joining operation is completed, the setting of the roll is changed (step S29). Specifically, in step S29, the roll R1 is set as the next standby side roll, and the roll R2 is set as the next supply side roll.
  • step S30 the moving unit 4b is retracted under torque control (step S30), and when it reaches the control switching position P3 (see FIG. 13) (YES in step S31), the moving unit 4b is temporarily stopped (step S32).
  • step S33 the moving unit 4b is retracted by position control (step S33), and when the moving unit 4b reaches the retracted position (see FIG. 1) (YES in step S34), the moving unit 4b is stopped (step S35).
  • step S36 the cutter 4f is driven to the non-cutting position (step S36), the rotation of the support shaft 3c is stopped (step S37), and the supply of the biasing force is stopped (step S38). ).
  • step S39 it is determined whether all the processes in steps S30 to S38 described above have been completed.
  • the process waits for all the processes in steps S30 to S38 to be completed.
  • step S39 when it is determined in step S39 that all the processes in steps S30 to S38 are completed, the support shaft 3c is reversely rotated by a predetermined angle (step S40).
  • step S40 the remaining portion of the sheet cut by the cutter 4 f is wound around the support shaft 3 c as shown in FIG. 16 from the state shown in FIG.
  • the support shaft 3d is disposed at the mounting position (see FIG. 1) by rotating the rotating member 3b in the state of FIG. 16 clockwise about FIG. 16 about the rotation shaft 3a (step S41).
  • step S42 the discharge mechanism is driven from the non-discharge position indicated by the solid line to the discharge position indicated by the two-dot chain line (step S42).
  • the roll R1 is discharged from the support shaft 3c disposed at the mounting position, and then installation of a new roll by a worker is permitted. Then, the process returns to step S2.
  • the sheet on the supply side roll R1 is separated from the pressing position P1 with respect to the portion on the upstream side of the cutting position by the cutter 4f. It can give the force of direction.
  • the upstream side portion (the remaining side portion of the sheet) of the sheet at the cutting position of the sheet of the supply side roll R1 is the standby side roll R2 due to the inertia by the conveyance of the sheet of the supply side roll R1 and the airflow generated by the rotation of the standby side roll R2. Can be prevented from following the seat of
  • the urging mechanism 4j is switched to the supply state simultaneously with the cutting timing by the cutter 4f, but the supply state is from a predetermined time before the predetermined time to the cutting timing by the cutter 4f. It is also possible to control the biasing mechanism 4j so that In this way, it is possible to more reliably prevent the remaining portion of the sheet from following the standby roll.
  • a force from the biasing mechanism 4j is applied to a portion of the sheet opposite to the cutter 4f with respect to the first guide roller 4g. Therefore, the amount of movement of the sheet before cutting with respect to the cutter can be reduced by supporting the downstream portion of the portion of the sheet to which the force is applied by the first guide roller 4g.
  • the distance from the portion of the sheet to which force is applied from the biasing mechanism 4j to the first guide roller 4g is smaller than the distance from the first guide roller 4g to the cutting position by the cutter 4f. Therefore, the position at which the force is applied from the biasing mechanism 4j in the sheet can be brought closer to the first guide roller 4g, and hence the cutter 4j, so that both the stability of cutting and the movement restricting action can be achieved. .
  • a downward force is applied from the biasing mechanism 4j to the upstream side portion of the first guide roller 4g in the sheet, whereby the remaining side portion of the sheet is more reliably guided by the action of gravity. It can be biased in the direction away from the roller 4g (the pressing position P1).
  • the upstream portion is biased downward, that is, opposite to the downstream portion. Can. Therefore, it is possible to more reliably prevent the remaining portion of the sheet from following the conveyance of the sheet.
  • the biasing mechanism 4j is not limited to the configuration of the above embodiment.
  • a biasing mechanism 7 that mechanically presses the sheet can be employed as the biasing mechanism 4j.
  • the biasing mechanism 7 includes an air cylinder 7a attached to the moving unit 4b, and a pressing plate 7b for pressing a sheet.
  • the air cylinder 7a has a cylinder body 7c fixed to the moving unit 4b, and a rod 7d displaceable with respect to the cylinder body 7c, and supplies compressed air from a biasing force source (not shown).
  • the rod 7 d can extend and retract with respect to the cylinder body 7 c.
  • the pressing plate 7b is fixed to the rod 7d so as to follow the expansion and contraction operation of the rod 7d.
  • the biasing mechanism 7 supplies the force in the direction away from the pressing position P1 (refer to FIG. 8) to the sheet by controlling the supply and discharge of the compressed air from the biasing force generation source (not shown). It is comprised so that switching is possible between the state (state shown by the dashed-two dotted line in FIG. 23) and the stop state which stops supply of the said force.
  • the sheet feeding method includes an attaching step, a feeding step, a splice preparation step, and a joining step.
  • the standby side roll R2 is mounted on the support shaft 3d mounted at the mounting position shown in FIG.
  • the sheet of the supply side roll R1 supported at the central position by the support shaft 3c is supplied by the drive of the shaft drive source 4l.
  • the rotating member 3b is arranged so that the support shaft 3d is arranged at the splice position as shown in FIG. Rotate.
  • the joining step in a state after the splice preparation step is performed, as shown in FIG. 14, a straight line passing between the center of the rotating shaft 3a and the center of the support shaft 3d disposed at the splice position using the joining mechanism 4
  • the pressing roller 4e is moved so that the center of the pressing roller 4e moves above (steps S20 to S23 in FIG. 21).
  • the sheet of the supply side roll R1 is pressed against the outer peripheral surface of the standby side roll R2, and the sheet of the standby side roll R2 is in contact with the sheet of the supply side roll R1.
  • the joining process as shown by the two-dot chain line in FIG. 8, after the sheet of the supply side roll R1 is in contact with the sheet of the standby side roll R2, the sheet of the supply side roll R1 is cut by the cutter 4f.
  • the control switching position P3 separated by a predetermined distance from the outer peripheral surface of the standby side roll R2 in a state where the standby side roll R2 is rotated by the axis drive source (second axis drive source) 4k (FIG.
  • the position control of the unit drive source 4c3 is performed in a state where the pressing roller 4e is positioned in a region farther from the standby side roll R2 than the reference).
  • the unit drive source 4c3 is torque-controlled by the unit drive source 4c3 in a state where the pressing roller 4e is positioned in the area from the control switching position P3 to the outer peripheral surface of the standby side roll R2. The roller 4e is pressed against the outer peripheral surface of the standby side roll R2.
  • the moving unit 4b is moved in the direction approaching the standby side roll R2.
  • the second guide roller 4h fixed to the moving unit 4b is disposed on the opposite side of the standby side roll R2 with respect to the tangent C1 to the outer peripheral surface of the standby side roll R2 at the pressing position P1. Be done.
  • the sheet is guided such that the sheet is guided away from the pressing roller 4 e from the standby roller R2.
  • the pressing roller 4e is pressed to the pressing position and the upstream of the pressing position P1 in the sheet conveyance direction.
  • the sheet pulled out from the supply side roll R1 at the side is guided to the pressing position P1 by the first guide roller 4g.
  • a force in the direction away from the pressing position P1 is applied to a portion on the upstream side in the transport direction with respect to the cutting position of the sheet of the supply side roll R1.
  • the mounting process may be performed before the supply process, for example, at the start of the sheet supply apparatus 1 or the like.
  • the double-sided adhesive tape is exemplified as the adhesive member H.
  • the adhesive member H is not limited to the double-sided adhesive tape, and is provided on the outer peripheral surface of the standby roll to stop the sheet end on the outer peripheral surface of the standby roll It is acceptable if the adhesion from the outside of the sheet of the supply side roll is permitted.
  • the adhesive member H does not have a substrate such as a tape but may be an adhesive.
  • the end of the sheet is adhered to the outer surface of the tape so that the tape of the delamination structure is stuck on the outer peripheral surface of the standby side roll and a part of the outer surface of the tape is exposed.
  • the outermost layer of the tape of the delamination structure can be peeled from the inner layer, and the sheet can be brought into contact.
  • the attachment quantity of the supporting shaft with respect to the rotating member 3b is limited to two. It is not necessary to be plural, as long as it is plural. For example, it is also possible to apply a rotating member 3b provided with three support shafts at every 120 ° around the rotation shaft 3a.
  • the moving direction of the moving unit 4b is not limited to the horizontal direction.
  • the moving unit 4b may be configured to move in the vertical direction or in a direction inclined with respect to the horizontal direction and the vertical direction.
  • both ends of the support shafts 3c and 3d may be supported .
  • one end of the support shafts 3c and 3d is a free end, the rolls R1 and R2 can be easily mounted from the free end side.
  • biasing mechanism 4j (FIG. 8) for blowing compressed air and the biasing mechanism 7 (FIG. 23) for pressing the pressing plate 7b
  • the biasing mechanism is not limited to these configurations.
  • a drive source that rotationally drives a guide roller (for example, the first guide roller 4g in FIG. 8) upstream of the cutter 4f in the sheet conveyance path in the direction opposite to the sheet conveyance direction. It can also be applied.
  • the timing which drives the cutter 4f to a cutting position is not limited to this.
  • the cutter 4f can be driven to the cutting position simultaneously with the pressing timing. As a result, it is possible to shorten the length of the portion of the sheet of the supply side roll following the sheet of the supply side roll after the bonding operation.
  • the calculation method of the outer diameter of the standby roll is not limited thereto.
  • the outer diameter at one position in the circumferential direction of the standby side roll may be calculated based on the detection result by the outer diameter detector 4a.
  • the rotation range of the standby side roll when calculating the average value of the outer diameter may be shorter (for example, shortened to a half circumference) rather than one round.
  • the pressing roller 4e and the bonding member detector 4d can be separately configured to be able to contact and separate from the standby side roll. It may be attached.
  • the bonding member detector 4d can be pivoted between the detection position (see FIG. 12) and the retracted position (see FIG. 13) by the pivoting member 4n
  • the bonding member may be fixed at a position where the detection axis D2 intersects the outer peripheral surface of the standby side roll on the premise that the bonding member is disposed at a position out of the movement path of the pressing roller 4e.
  • switching from position control to torque control is performed without stopping the moving unit 4b when the moving unit 4b moves to the control switching position P3 (steps S21 to S23 in FIG. 21).
  • the control of the unit 4b is not limited to this. For example, it is possible to stop the moving unit 4b at the control switching position P3 and then switch from position control to torque control.
  • the switching timing from position control to torque control is calculated while the moving unit 4b is on standby at the splice preparation position (not shown) (step S15 in FIG. 20 and step S19 in FIG. 21).
  • the timing of calculating the switching timing is not limited to this.
  • the start timing of the torque control may be determined when the pressing roller 4e reaches the control switching position P3.
  • the path for guiding the to the pressing position P1 is not limited to this.
  • the sheet of the supply side roll may be guided on the standby side roll between the standby side roll and the pressing roller 4e.
  • the first guide roller 4g is upstream of the pressing position P1 in the sheet conveyance direction in the moving unit 4b, and the second guide roller 4h is downstream of the pressing position P1.
  • the angle ⁇ 1 formed by the sheet from the first guide roller 4g to the pressing position P1 and the tangent C1 is smaller than the angle ⁇ 2 formed by the sheet from the pressing position P1 to the second guide roller 4h and the tangent C1.
  • the angle ⁇ 1 may be equal to or larger than the angle ⁇ 2.
  • step S24 to S27 The point (steps S24 to S27) of switching the biasing mechanism 4j from the stop state to the switching state simultaneously with the driving timing of the cutting blade 4f2 has been described.
  • switching the biasing mechanism 4j from the stop state to the supply state in accordance with the drive timing of the cutting blade 4f2 means that the biasing mechanism 4j is in the supply state during a predetermined period including the drive timing of the cutting blade 4f2.
  • the urging mechanism 4j is supplied during a predetermined period from the timing before the remaining portion of the sheet on the supply roll follows the sheet on the standby roll and is taken into the conveyance path. And to include.
  • the position where the force is applied by the biasing mechanism 4j is the cutter 4f in the sheet It may be a portion on the upstream side in the transport direction than the cutting position according to.
  • FIG. 23 it is possible to supply a force by the biasing mechanisms 4j, 7 to a position upstream of the cutting position by the cutter 4f in the transport direction and at the downstream side of the first guide roller 4g. it can.
  • the configuration has been described in which the distance from the portion on the sheet where the force is applied from the biasing mechanism 4j to the first guide roller 4g is set smaller than the distance from the first guide roller 4g to the cutting position by the cutter 4f.
  • the distance is not particularly limited.
  • the direction of the force by the biasing mechanism may be a direction away from the pressing position P1.
  • the distance from the portion of the sheet to which force is applied from the biasing mechanism 4j to the first guide roller 4g is smaller than the distance from the first guide roller 4g to the cutting position by the cutter 4f.
  • the portion of the sheet to which force is applied from the biasing mechanism 4j may be upstream away from the first guide roller 4g.
  • a force may be applied from a biasing mechanism 4j to a portion of the sheet further upstream than the guide roll 3s.
  • the axis control unit 5e drives the shaft drive sources 4k and 4l so that the bonding member H is positioned within the detection range of the outer diameter detector 4a.
  • the outer diameter determination unit 5 f specifies the diameter at the position of the bonding member H in the roll using the result of the outer diameter detector 4 a in this state.
  • the axis control unit 5e controls the drive of the drive sources 4k and 4l in advance, and the outside diameter detector 4a detects the outside diameter for each rotational angle position of the roll and stores it in the storage area 5b (hereinafter, stored Outer diameter is called outer diameter data).
  • the outer diameter determination unit 5f specifies the outer diameter of the roll based on the outer diameter data and the rotational angle position of the roll corresponding to the position of the bonding member H determined by the bonding member position determination unit 5i, and this outer diameter is determined.
  • the partial outer diameter of the bonding member H in the roll can be specified using the detection result of the outer diameter detector 4a in the state where the bonding member H is positioned within the detection range of the outer diameter detector 4a.
  • the movement of the cutter 4 f is not limited to the movement by rotation, and may be movement (for example, linear movement) in a posture in which a predetermined angle is maintained with respect to the sheet.
  • the biasing mechanism 4j may not be provided in the moving unit 4b.
  • the biasing mechanism 4 j may be provided to the base 2 or the support mechanism 3.
  • the biasing mechanism 4j can also be disposed at a position where a force can be applied to the upstream portion of the sheet in the transport direction with respect to the guide roll 3s while the support shaft is disposed at the splice position. .
  • the pressing direction (direction along the detection axis D2) of the pressing roller 4e was disposed perpendicularly to the outer peripheral surface of the standby side roll
  • the pressing direction is perpendicular to the outer peripheral surface of the standby side roll It does not have to be disposed in (the direction along a straight line which does not pass the support shaft in the front view shown in FIG. 12).
  • the pressing roller 4e can also be moved in the vertical direction.
  • the present invention is a sheet feeding apparatus for feeding the sheet from a first roll and a second roll around which the sheet is wound, wherein the first roll is supported at its center position.
  • a moving unit for supporting the pressing roller so as to be able to be in contact with and separated from the outer peripheral surface of two rolls, and an upstream side of the pressing position in the sheet conveying direction with the pressing roller pressed against the pressing position.
  • a guide roller attached to the moving unit so as to guide the sheet pulled out from the first roll to the pressing position, and the guide roller in the sheet in a state where the pressing roller is pressed against the pressing position
  • a cutter for cutting a portion between the pressing roller and the pressing roller, wherein the sheet feeding device is configured to cut the portion of the sheet of the first roll with respect to the portion on the upstream side in the transport direction with respect to the cutting position Supply state to apply a force away from the pressing position and stop to stop the supply of the force
  • a sheet feeding apparatus further comprising: a biasing mechanism capable of switching between states; and a controller for switching the biasing mechanism from a stop state to a supply state in accordance with the cutting timing of the sheet by the cutter.
  • the present invention is a sheet feeding method for feeding the sheet from a first roll and a second roll around which the sheet is wound, the sheet of the first roll supported at a central position by a first support shaft.
  • a first supply process of supplying the second roll and a contacting mechanism for bringing the sheet of the second roll into contact with the sheet of the first roll using a first supply process of supplying the second roll and a contacting mechanism for bringing the sheet of the second roll into contact with the sheet of the first roll.
  • the contact mechanism includes a pressing roller for pressing the sheet of the first roll to a pressing position preset on the outer peripheral surface of the second roll, and the pressing roller is in the pressing position
  • a sheet feeding method that applies a force in a direction away from the pressing position to a portion on the upstream side in the transport direction with respect to the cutting position of the sheet of the first roll in accordance with the cutting timing of the sheet.
  • a force in the direction away from the pressing position can be applied to the portion on the upstream side of the cutting position by the cutter in the sheet of the first roll.
  • the portion on the upstream side of the cutting position (the portion on the remaining side of the sheet) of the sheet of the first roll follows the sheet of the second roll due to inertia caused by conveyance of the sheet of the first roll and airflow generated by rotation of the second roll. Can be prevented.
  • switching the biasing mechanism from the stop state to the feeding state in accordance with the sheet cutting timing means that the biasing mechanism is in the feeding state during a predetermined period including the sheet cutting timing, and cutting. After that, the biasing mechanism is brought into the supply state during a predetermined period from the timing before the remaining portion of the sheet of the first roll follows the sheet of the second roll and is caught in the transport path.
  • the controller supplies the sheet during a period from a predetermined time before to a predetermined time after the sheet cutting timing.
  • the biasing mechanism is controlled to be in a state.
  • the biasing mechanism can supply a force in a direction away from the guide roller to a portion of the sheet of the first roll on the upstream side in the transport direction with respect to the guide roller. Is preferred.
  • a force by the biasing mechanism is applied to a portion of the sheet opposite to the cutter with respect to the guide roller. Therefore, the amount of movement of the sheet relative to the cutter before cutting can be reduced by supporting the downstream portion of the portion to which force is applied to the sheet by the guide roller.
  • a distance from a portion of the sheet to which a force is applied from the urging mechanism to the guide roller is smaller than a distance from the guide roller to a cutting position by the cutter.
  • the pressing roller is configured such that a downstream side portion of the guiding roller in the sheet conveying path of the first roll is bent upward with respect to an upstream side portion of the guiding roller in the conveying direction.
  • the biasing mechanism exerts a downward force on the sheet of the first roll.
  • the upstream portion may be biased downward, that is, opposite to the downstream portion. it can. Therefore, it is possible to more reliably prevent the remaining portion of the sheet from following the conveyance of the sheet.

Abstract

切断後におけるシートの残存側の部分が搬送経路に巻き込まれるのを防止することができる搬送装置を提供する。シート供給装置(1)は、供給側ロール(R1)のシートにおけるカッター(4f)による切断位置よりも搬送方向の上流側の部分に対して押し付け位置(P1)から離れる方向の力を与える供給状態と前記力の供給を停止する停止状態との間で切換可能な付勢機構(4j)と、カッター(4f)によるシートの切断タイミングに合わせて付勢機構(4j)を停止状態から供給状態に切り換えるコントローラ(5)と、を備えている。

Description

シート供給装置及びシート供給方法
 本発明は、シートが巻き付けられたロールから前記シートを連続供給するためのシート供給装置に関するものである。
 従来から、例えば、特許文献1に記載の開巻装置が知られている。
 この開巻装置は、第1の巻取ロールを保持する第1のチャッキング装置と、第2の巻取ロールを保持する第2のチャッキング装置と、第1の巻取ロールのシート残量が予め設定された残量以下となった場合に第2の巻取ロールのシートを第1の巻取ロールのシートに接ぐための自動シート接ぎ装置と、を備えている。
 自動シート接ぎ装置は、ガイド支柱と、ガイド支柱に対して昇降可能に取り付けられた昇降アームと、昇降アームに固定された昇降加圧ローラ、ナイフ、及びガイドローラと、を備えている。
 昇降加圧ローラは、昇降アームがガイド支柱に沿って上昇することにより第1の巻取ロールのシートを第2の巻取ロールの外周面上に予め設定された押し付け位置に押し付ける。これにより第2の巻取リールの外周面に設けられた接着部材を介して第1の巻取ロールのシートが第2の巻取ロールのシートに接がれる。
 ガイドローラは、昇降加圧ローラが押し付け位置に押し付けられた状態でシートの搬送方向における押し付け位置の上流側で第1の巻取ロールから引き出されたシートを押し付け位置へ案内するためのものである。
 ナイフは、昇降加圧ローラが押し付け位置に押し付けられた状態でシートにおけるガイドローラと押し付けローラとの間の部分を切断する。
 また、特許文献2には、装置本体と、装置本体に揺動可能に設けられた紙接ぎ装置と、紙接ぎ装置に固定された圧接ローラ、カッター、及びガイドローラと、を備えた給紙装置が開示されている。この給紙装置では、紙接ぎ装置を搖動させることにより圧接ローラが下から上に移動して第2の巻取ロールの押し付け位置に押し付けられ、この状態でカッターにより第1の巻取ロールのシートが切断される。
 このように、特許文献1及び2に記載の装置においては、昇降加圧ローラ(圧接ローラ)を第2の巻取ロールの押し付け位置に対して下から押し付けた状態で、第2巻取ロールの下方に配置されたナイフ(カッター)により第1の巻取ロールのシートを切断する。
 切断された第1の巻取ロールのシートの2つ部分のうち第2の巻取ロールに接がれた部分は、第2巻取ロールとともに下流側へ搬送される一方、第1の巻取ロール側に残る部分(以下、残存側の部分という)は、重力の作用によって第2巻取ロールの下方に落下し、作業員によって第1の巻取ロールとともに装置から取り除かれる。
 しかしながら、第1の巻取ロールのシートの搬送による慣性や第2の巻取ロールの回転により生じる気流によって、第1の巻取ロールのシートの残存側の部分(端部)が第2の巻取ロールのシートに追従してしまい、搬送経路に巻き込まれてしまうおそれがある。
 特に、使い捨ておむつの製造に用いられる不織布や薄葉紙などのように軽量で腰の無いシートが用いられる場合には、シートの残存部分が搬送経路に一層巻き込まれやすい。
特開2003-118895号公報 特開2005-96968号公報
 本発明の目的は、切断後におけるシートの残存側の部分が搬送経路に巻き込まれるのを防止することができる搬送装置を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明は、シートが巻き付けられた第1ロール及び第2ロールから前記シートを供給するためのシート供給装置であって、前記第1ロールをその中心位置で支持する第1支持軸と、前記第2ロールをその中心位置で支持する第2支持軸と、前記第1ロールのシートが供給された状態において前記第1ロールのシート残量が予め設定された残量以下となった場合に前記第2ロールの前記シートを前記第1ロールのシートに接ぐための接ぎ機構と、を備え、前記接ぎ機構は、前記第1ロールのシートを第2ロールの外周面上に予め設定された押し付け位置に押し付けるための押し付けローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた前進位置と前記押し付け位置から離れた後退位置との間で前記第2ロールの外周面に対して接離可能となるように前記押し付けローラを支持する移動ユニットと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた状態で前記シートの搬送方向における前記押し付け位置の上流側で前記第1ロールから引き出されたシートを前記押し付け位置へ案内するように前記移動ユニットに取り付けられた案内ローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた状態で前記シートにおける前記案内ローラと前記押し付けローラとの間の部分を切断するカッターと、を有し、前記シート供給装置は、前記第1ロールのシートにおける前記カッターによる切断位置よりも前記搬送方向の上流側の部分に対して前記押し付け位置から離れる方向の力を与える供給状態と前記力の供給を停止する停止状態との間で切換可能な付勢機構と、前記カッターによる前記シートの切断タイミングに合わせて前記付勢機構を停止状態から供給状態に切り換えるコントローラと、をさらに備えている、シート供給装置を提供する。
 また、本発明は、シートが巻き付けられた第1ロール及び第2ロールから前記シートを供給するためのシート供給方法であって、第1支持軸により中心位置で支持された前記第1ロールのシートを供給する第1供給工程と、前記第2ロールの前記シートを前記第1ロールのシートに接ぐための接ぎ機構を用いて、前記第1ロールのシートが供給された状態において前記第1ロールのシート残量が予め設定された残量以下となった場合に前記第2ロールの前記シートを前記第1ロールのシートに接ぐとともに前記第1ロールのシートを切断する接ぎ工程と、を含み、前記接ぎ機構は、前記第1ロールのシートを第2ロールの外周面上に予め設定された押し付け位置に押し付けるための押し付けローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた前進位置と前記押し付け位置から離れた非押付位置との間で前記第2ロールの外周面に対して接離可能となるように前記押し付けローラを支持する移動ユニットと、前記移動ユニットに取り付けられた案内ローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた状態で前記シートにおける前記案内ローラと前記押し付けローラとの間の部分を切断するカッターと、を有し、前記接ぎ工程では、前記移動ユニットを前記第2ロールに近づく方向に移動させることにより、前記押し付けローラを前記押し付け位置に押し付けるとともに前記シートの搬送方向における前記押し付け位置の上流側で前記第1ロールから引き出されたシートを前記案内ローラにより前記押し付け位置へ案内し、かつ、前記カッターによる前記シートの切断タイミングに合わせて前記第1ロールのシートにおける前記カッターによる切断位置よりも前記搬送方向の上流側の部分に対して前記押し付け位置から離れる方向の力を与える、シート供給方法を提供する。
 本発明によれば、切断後におけるシートの残存側の部分が搬送経路に巻き込まれるのを防止することができる。
本発明の実施形態に係るシート供給装置1の正面一部断面図である。 図1のシート供給装置1の平面図である。 図1のシート供給装置1の側面図である。 図1のシート供給装置1の背面図である。 待機側ロールを支持する支持軸がスプライス位置に配置された状態における支持機構の平面断面図である。 図5のVI-VI線断面図である。 移動ユニットをその一部を省略して示す側面一部断面図である。 押し付けローラ、カッター、第1案内ローラ、第2案内ローラ、第3案内ローラ、及び付勢機構の位置関係を示す接ぎ機構の正面概略図である。 回転刃の刃先形状を示す概略図である。 図1において待機側ロールを支持する支持軸がスプライス位置へ向けて回転している過程を示す正面図である。 図1に示す待機側ロールを支持する支持軸がスプライス位置に配置された状態を示す正面図である。 移動ユニットが検出可能位置に相当する位置に配置された状態を示す正面一部拡大図である。 移動ユニットが制御切換位置に配置された状態を示す正面一部拡大図である。 移動ユニットが前進位置に配置された状態を示す正面一部拡大図である。 供給側ロールのシートの切断後の状態を示す正面図である。 供給側ロールを支持する支持軸によりシートが巻き取られた状態を示す正面図である。 図1に示す支持軸とは別の支持軸が装着位置に配置された状態を示す正面図である。 コントローラの電気的構成を示すブロック図である。 図18のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。 図18のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。 図18のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。 図18のコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。 別の実施形態に係る付勢機構を示す正面一部拡大図である。
 以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
 図1は、本発明の実施形態に係るシート供給装置1の正面一部断面図である。図2は、図1のシート供給装置1の平面図である。図3は、図1のシート供給装置1の側面図である。図4は、図1のシート供給装置1の背面図である。以下、図1における左右方向をX方向、図1における上下方向をZ方向、X方向及びZ方向に直交する方向をY方向として説明する。
 図1~3を参照して、シート供給装置1は、シートが巻き付けられたロールR1及びロールR2からシートを供給するためのものである。
 具体的に、シート供給装置1は、基台2と、基台2に取り付けられているとともにロールR1、R2を支持するための支持機構3と、基台2に取り付けられているとともに支持機構3に支持されたロールR1、R2のうちの一方のシートを他方のシートに接ぐための接ぎ機構4と、支持機構3及び接ぎ機構4の動作を制御するコントローラ5と、を備えている。
 基台2は、予め決められた設置面上に載置される載置プレート2aと、X方向に互いに対向するように載置プレート2a上に立設された2本の支柱2bと、両支柱2bからY方向に離れた位置でX方向に互いに対向する2本の支柱2cと、両支柱2bの上端部に固定されているとともにX方向に延びる梁2dと、両支柱2cの上端部に固定されているとともにX方向に延びる梁2eと、梁2d、2e上にそれぞれ立設された軸支持部2f、2g(図3参照)と、梁2d、2e上でX方向に延びる2本のレール2h、2iと、を備えている。なお、図1は、2本の支柱2b及び梁2dの図示が省略されるように載置プレート2aの一部が切り欠かれた状態の正面一部断面図である。
 軸支持部2f、2gは、梁2d、2eにおけるX方向の一方側(図1の右側)でY方向に対向する一方、レール2h、2iは、梁2d、2eにおけるX方向の他方側(図1の左側)でY方向に対向する。
 支持機構3は、Y方向に延びる回転軸3aを中心として回転可能となるように基台2の軸支持部2f、2gに対して取り付けられている。
 具体的に、支持機構3は、回転軸3aを中心として回転可能に基台2に取り付けられた回転部材3bと、回転部材3bに設けられているとともに前記ロールR1、R2をその中心位置でそれぞれ支持する支持軸3c、3dと、回転部材3bとともに回転軸3aを中心として回転可能に基台2に取り付けられた回転ガイド部材3eと、支持軸3c、3dのそれぞれに隣接して設けられた隣接ガイド部材3f、3gと、を備えている。なお、上述した基台2及び支持機構3は、支持軸3c、3dを支持する軸支持ユニットを構成する。
 回転部材3bは、基台2の梁2d、2eの間で回転軸3aと直交する方向に延びている。なお、図3及び図4では、回転部材3bの一部を省略している。
 支持軸3c、3dは、回転部材3bにおける回転軸3aから当該回転軸3aと直交する方向に離れた位置にそれぞれ設けられている。具体的に、支持軸3cは、回転部材3bにおける回転軸3aの一方側の端部に設けられている一方、支持軸3dは、回転部材3bにおける回転軸3aの他方側の端部に設けられている。また、支持軸3c、3dは、それぞれ回転部材3bからY方向の一方側(梁2d側)に延びている。このように、支持軸3c、3dは、回転部材3bに対して片持ち状に支持されている。そのため、作業員は、支持軸3c、3dの自由端がロールR1、R2の中心に挿入されるようにロールR1、R2を支持軸3c、3dの自由端の手前側から容易に装着することができる。
 ここで、回転部材3bは、支持軸3c、3dの一方が装着位置に配置された状態とスプライス位置に配置された状態との間で回転可能に基台2に支持されている。以下、装着位置及びスプライス位置について説明する。
 <装着位置>
 支持軸3c、3dのうちの一方の支持軸(図1では支持軸3c)に支持されたロールR1からシートが供給されている状態において他方の支持軸3dに新たなロールを装着するために他方の支持軸3dが装着位置(図1に示す位置)に配置される状態に回転部材3bが回転される。
 <スプライス位置>
 回転部材3bは、装着位置から図1の反時計回りに回転され、支持軸3dが図10に示す位置を経由して図11に示すスプライス位置に配置される状態まで回転部材3bは回転される。この状態において、回転軸3aの中心、及び、スプライス位置に配置された支持軸3dの中心は同一の水平面上で互いに平行に配置されている。なお、図2は、支持軸3dがスプライス位置に配置された状態におけるシート供給装置1の平面図である。
 スプライス位置において、後述の接ぎ機構4によりロールR1のシートがロールR2のシートに接がれると、ロールR2からのシートの供給が開始され、この状態から回転部材3bが時計回りに回転することにより、図17に示すようにロールR1を支持する支持軸3cが上述の装着位置に配置される。このように、支持軸3c、3dのそれぞれが装着位置からスプライス位置への移動を繰り返すように、回転部材3bが正逆回転することにより、支持軸3c、3dに支持されたロールR1、R2から順次シートを供給する。
 また、支持機構3は、上記のように回転部材3bを回転駆動するための部材駆動機構と、支持軸3c、3dを回転駆動するための軸駆動機構と、を備えている。以下、図4及び図5を参照して部材駆動機構及び軸駆動機構を説明する。なお、図5は、支持軸3dがスプライス位置に配置された状態における支持機構3の平面断面図である。
 具体的に、回転駆動機構は、回転軸3aに固定されたプーリ3hと、プーリ3hに掛けられ無端ベルト3iと、を備えている。無端ベルト3iは、基台2の柱2cに固定された回転部材駆動源(モータ)2jの回転軸に固定されたプーリに掛けられている。回転部材駆動源2jの回転軸が回転すると、回転部材駆動源2jの動力が無端ベルト3iを介して回転軸3aに伝達されて回転軸3aは回転する。
 軸駆動機構は、回転軸3aに対して当該回転軸3aを中心に回転可能な状態で回転軸3aの外側に取り付けられた内側プーリ3jと、プーリ3jに対して回転軸3aを中心に回転可能な状態でプーリ3jの外側に取り付けられた外側プーリ3kと、内側プーリ3jに掛けられた第1内側無端ベルト3l及び第2内側無端ベルト3mと、外側プーリ3kに掛けられた第1外側無端ベルト3n及び第2外側無端ベルト3oと、を備えている。第1内側無端ベルト3lは、基台2の梁2eに固定された軸駆動源(モータ)4kの回転軸に固定されたプーリに掛けられ、第1外側無端ベルト3nは、基台2の梁2eに固定された軸駆動源(モータ)4lの回転軸に固定されたプーリに掛けられている。また、第2内側無端ベルト3mは、支持軸3dに固定されたプーリに掛けられ、第2外側無端ベルト3oは、支持軸3cに固定されたプーリに掛けられている。軸駆動源4k、4lの回転軸が回転すると、軸駆動源4k、4lの動力が無端ベルト3l~3oを介して支持軸3c、3dに伝達されて支持軸3c、3dは回転する。また、内側プーリ3j及び外側プーリ3kは、回転軸3aに対して回転可能な状態で回転軸3aに取り付けられているため、回転軸3aの回転動作にかかわらず軸駆動源4k、4lの動力を支持軸3c、3dに伝達することができる。
 図1~図3を参照して、回転ガイド部材3e及び隣接ガイド部材3f、3gは、それぞれ支持軸3c、3dが装着位置(図1参照)からスプライス位置(図11参照)まで回転する際にロールR1、R2のうちのシート供給中のロール(図1ではロールR1:以下、供給中のロールを供給側ロールと呼ぶ)のシートがもう一方のロール(図1ではロールR2:以下、供給側ロール以外のロールを待機側ロールと呼ぶ)に接触するのを防止するためのものである。
 具体的に、回転ガイド部材3eは、回転部材3bに交差する方向に延びるとともに回転軸3aに固定された一対の保持プレート3p、3qと、保持プレート3p、3qの長手方向の両端部にそれぞれ取り付けられた案内ローラ3r、3sと、を備えている。保持プレート3p、3qは、Y方向においてロールR1、R2のシートの両側に配置されるように互いにY方向に離間した状態(図2参照)で回転軸3aに固定されている。案内ローラ3r、3sは、それぞれ保持プレート3p、3qの間でY方向に沿った軸を中心として回転可能な状態で保持プレート3p、3qに取り付けられている。
 また、隣接ガイド部材3f、3gは、回転部材3bから延びる保持部材3tと、保持部材3tの先端に取り付けられた案内ローラ3uと、をそれぞれ備えている。保持部材3tは、Y方向においてロールR1、R2の一方側(梁2e側)に設けられている。また、保持部材3tは、回転部材3bから当該回転部材3bの回転方向の一方側(反時計回り方向)に延びる基端部と、基端部から回転軸3aの径方向で外側に延びる先端部と、を有する。案内ローラ3uは、保持部材3tの先端部からY方向におけるロールR1、R2の他方側(梁2d側)の位置まで延び、Y方向に沿った軸を中心として回転可能な状態で保持部材3tに取り付けられている。
 回転部材3bが回転して案内ローラ3r、3s、3uの外側面にロールR1、R2のシートが接触すると案内ローラ3r、3s、3uの回転を伴いながらシートが下流側へ案内される。
 また、支持機構3は、支持軸3c、3dに装着されたロールR1、R2を支持軸3c、3dから排出するための排出機構を備えている。図6は、図5のVI-VI線断面図である。なお、図6は、支持軸3cに設けられた排出機構を示しているが、支持軸3dにも同様の排出機構が設けられており、この排出機構の説明は省略する。
 図6を参照して、排出機構は、支持軸3cが貫通した状態で当該支持軸3cに取り付けられた排出部材3vと、排出部材3vを回転部材3bに対して押し引きするための押し引き機構3w(本実施形態では2つ。1つでもよい)と、を備えている。押し引き機構3wは、回転部材3bに固定された本体部と、本体部に対してY方向に変位可能な変位部材とを有し、例えば、エアシリンダ又はボールねじ機構を有するモータにより構成されている。押し引き機構3wは、基台2に設けられた排出駆動源(例えば、エア供給源又は電源:図18参照)2kからの動力又は電力を受けることにより、変位部材を実線で示す非排出位置から二点鎖線で示す排出位置へ変位させるように構成されている。この変位部材の変位により、排出部材3vが二点鎖線で示されるようにY方向に移動して、ロールR1が押されて支持軸3cから排出される。
 図1及び図2を参照して、接ぎ機構4は、基台2に固定された外径検出器4aと、基台2に対してX方向に移動可能となるように基台2に取り付けられた移動ユニット(押し付け機構の一部)4bと、移動ユニット4bを駆動するユニット駆動機構4c(図4参照)と、移動ユニット4bにそれぞれ取り付けられた接着部材検出器4d、押し付けローラ(押し付け機構の一部)4e、カッター4f、第1案内ローラ4g(別の案内ローラ)、第2案内ローラ4h(案内ローラ)、第3案内ローラ4i、及び付勢機構(図8参照)4jと、上述した軸駆動源4k、4l(図5参照)と、を備えている。
 外径検出器4aは、スプライス位置に配置された待機側ロール(図11のロールR2)の外径を検出するものであり、例えば、レーザーセンサにより構成されている。外径検出器4aは、基台2の両梁2d、2eに跨るように当該両梁2d、2eにおける移動ユニット4bの支持機構3と反対側の位置に設けられたブラケット2nにより、移動ユニット4bの上に固定されている。また、ブラケット2nに取り付けられた外径検出器4aの検出軸D1(図11の二点鎖線参照:外径検出器4aからロールまでの間の検出範囲の中心が通る軌跡:レーザーセンサの場合の光軸)は、待機側ロール(図11の場合におけるロールR2)の幅方向(Y方向)の中央線とY方向の同じ位置に配置され、かつ、待機側ロールの中心軸(支持軸の中心軸)に垂直に配置されている(図11参照)。
 図7は、移動ユニット4bをその一部を省略して示す側面一部断面図である。図7では、第2案内ローラ4h及び第3案内ローラ4iが省略されている。
 移動ユニット4bは、基台2の両梁2d、2e上に設けられた移動プレート4rと、移動プレート4rのY方向の両端部に固定された一対のスライダ4sと、Y方向に対向するように移動プレート4r上に立設された一対の検出器用ブラケット4mと、両検出器用ブラケット4mに跨るように設けられた回動部材4nと、両検出器用ブラケット4mの間でY方向に対向するように移動プレート4r上に立設された一対のローラ支持部材4oと、Y方向に対向するように移動プレート4rの下面から下向きに延びる一対のブラケット4pと、を備えている。
 一対のスライダ4sは、梁2d、2eのレール2h、2iにそれぞれ係合している。これにより、移動プレート4r、つまり、移動ユニット4bは、基台2に対してレール2h、2iに沿ってX方向に移動可能である。図1及び図3に示すように、基台2における軸支持部2f、2gから移動ユニット4b側に延びる部分(載置プレート2a、支柱2b、2c、梁2d、2e、レール2h、2i)は、移動ユニット4bが移動可能に取り付けられているとともに予め設定された設置面上に設置されるユニット支持部に相当する。図1に示されるように、装着位置に配置された支持軸(図1では支持軸3d)は、回転軸3aに沿って見る側面視において軸支持部2f、2g及びユニット支持部と重なる領域以外の領域に配置されている。
 図4及び図7を参照して、移動プレート4rをX方向に駆動するためのユニット駆動機構4cは、基台2の梁2d及び梁2eにそれぞれ設けられている。これらユニット駆動機構4cは同様の構成を有するため、以下、梁2eに設けられたユニット駆動機構4cのみについて説明する。ユニット駆動機構4cは、移動プレート4rに固定された無端ベルト4c1と、基台2の梁2eに設けられて無端ベルト4c1が掛けられた複数のプーリ4c2と、基台2の支柱2cに設けられたユニット駆動源(サーボモータ、検出器駆動源、押し付け機構の一部)4c3と、を備えている。ユニット駆動源4c3は、プーリを介して無端ベルト4c1が掛けられた回転軸(符号省略)を有している。複数のプーリ4c2は、無端ベルト4c1の一部がX方向に沿って延びるように無端ベルト4c1を循環可能に保持しており、X方向に延びる無端ベルト4c1の一部に移動プレート4rが固定されている。ユニット駆動源4c3が一方向に回転駆動すると、無端ベルト4c1を介してユニット駆動源4c3の動力が伝達され、移動プレート4rが支持機構3に向けて前進する一方、ユニット駆動源4c3が逆方向に回転駆動すると、移動プレート4rが支持機構3から離間する方向に後退する。このようにユニット駆動機構4cにより、移動プレート4rは、X方向に前進及び後退する。
 移動プレート4r上に設けられた一対のローラ支持部材4oには、ユニット駆動機構4cの駆動に応じて供給側ロール(図11ではロールR1)のシートを待機側ロール(図11ではロールR2)の外周面に押し付けるための押し付けローラ4eが取り付けられている。押し付けローラ4eは、両ローラ支持部材4oの間に配置され、Y方向に沿った軸を中心として両ローラ支持部材4oに対して回転可能に取り付けられている。
 また、ロールR1、R2の一方(図14ではロールR2)がスプライス位置に配置された状態において、回転軸3aの中心、支持軸3dの中心、及び押し付けローラ4eの中心が同一の水平面上で互いに平行に配置されるように、回転軸3a、支持軸3d、及び押し付けローラ4eは基台に対して取り付けられている。この状態でユニット駆動機構4cにより移動ユニット4bが水平方向に移動(前進)することにより、回転軸3aの中心とスプライス位置に配置された支持軸(図11では支持軸3d)の中心とを通る直線上で押し付けローラ4eの中心が移動するように押し付けローラ4eがロールR2の径方向に移動し、当該押し付けローラ4eがロールR2に押し付けられる。このように、押し付けローラ4eは、ユニット駆動機構4cによってスプライス位置に配置されたロール(図14ではロールR2)の外周面における回転軸3aの中心、支持軸3dの中心、及び押し付けローラ4eの中心を結ぶ直線と交差する位置(以下、押し付け位置P1という)に押し付けられる。
 なお、移動ユニット4bは、上述のように押し付けローラ4eが押し付け位置P1に押し付けられた前進位置(近接位置の一例:図14参照)と、押し付けローラ4eが押し付け位置P1から離間した後退位置(図1及び図10参照)と、との間でロールの外周面に対して接離可能となるように押し付けローラ4eを支持している(基台2に取り付けられている)。なお、後退位置は、想定される最も外径の大きなロールが支持軸に支持された状態で当該支持軸がスプライス位置(図11参照)に配置されたときに、移動ユニット4b及びこれに設けられた構成がロールとの接触を避けることができる位置として予め設定された位置である。
 図4及び図7を参照して、移動ユニット4b上に設けられた回動部材4nは、一対の検出器用ブラケット4mに対してY方向に延びる回転軸を中心として回動可能な状態で一対の検出器用ブラケット4mに取り付けられている。また、移動ユニット4bは、一対の検出器用ブラケット4mに設けられ、回動部材4nを回動させるための動力を当該回動部材4nに加えるための回動用駆動源(例えば、モータ)4qを備えている。
 回動部材4nには、待機側ロールの外周面に設けられた接着部材H(図12参照)の待機側ロールの回転方向における位置を検出可能な、例えば、カラーセンサ(例えば、ラインセンサ又はエリアセンサ)により構成された接着部材検出器4dが取り付けられている。ここで、接着部材Hは、待機側ロールの外周面上に設けられ、シートの端末を待機側ロールの外周面に止めるとともに供給側ロールのシートの外側からの接着を許容するもの(例えば、両面テープ)である。
 接着部材検出器4dは、その検出軸がスプライス位置(図11参照)にある待機側ロール(図11ではR2)のシートの幅方向(Y方向)の中央線とY方向の同じ位置に配置されるように回動部材4nに取り付けられている。検出軸とは、ラインセンサの場合は当該ラインセンサから被検出物までの間で検出ラインの中点が通る軌跡、エリアセンサの場合には当該エリアセンサから被検出物までの間の撮像範囲の中心が通る軌跡である。
 さらに、回動部材4nは、図12に示すように、接着部材検出器4dの検出軸D2が支持軸3dの中心に対して垂直に配置されるように押し付けローラ4eと支持軸3dとの間に接着部材検出器4dが配置される検出位置と、図13に示すように接着部材検出器4dを押し付けローラ4eと支持軸3dとの間の位置から退避させる退避位置と、の間でローラ支持部材4oに対して回動可能である。退避位置は、押し付けローラ4eから支持軸3dの中心までの距離よりも接着部材検出器4dから支持軸3dの中心までの距離が遠くなるように設定された接着部材検出器4dの位置である。検出位置に配置された接着部材検出器4dの検出軸D2は、正面視において、回転軸3aの中心、支持軸3dの中心、及び押し付けローラ4eの中心を結ぶ直線(図14参照)と同じ位置に配置される。
 図8は、押し付けローラ4e、カッター4f、第1案内ローラ4g、第2案内ローラ4h、第3案内ローラ4i、及び付勢機構4jの位置関係を示す接ぎ機構4の正面概略図である。なお、図8は、移動ユニット4bが前進位置に移動して、押し付けローラ4eがロールR2に押し付けられた状態を示している。
 図7及び図8を参照して、一対のブラケット4pには、供給側ロールから引き出されたシートをスプライス位置に配置された待機側ロール(図8のロールR8)の押し付け位置P1に向けて案内するための第1案内ローラ4gが取り付けられている。第1案内ローラ4gは、両ブラケット4pの間に配置され、Y方向に沿った軸を中心として両ブラケット4pに対して回転可能に支持されている。また、第1案内ローラ4gは、押し付けローラ4eと比較してスプライス位置に配置されたロール(図8ではロールR2)からX方向に遠い位置で、かつ、押し付けローラ4eの下方に配置されている。これにより、第1案内ローラ4gは、図8に示されるように、押し付けローラ4eがロールに押し付けられたときに支持機構3の案内ローラ3sから押し付け位置に導かれるシートの途中部をロールR2側(支持機構3側)に押し付ける。その結果、シートは、押し付け位置P1におけるロールの外周面に対する接線C1に対して角度θ1をもって第1案内ローラ4gから押し付け位置P1に導かれる。
 また、図7に示すローラ支持部材4oには、第2案内ローラ4h及び第3案内ローラ4iが取り付けられている。両案内ローラ4h、4iは、両ローラ支持部材4oの間にそれぞれ配置され、Y方向に沿った軸を中心として両ローラ支持部材4oに対して回転可能に支持されている。
 第2案内ローラ4hは、押し付けローラ4eと比較してスプライス位置に配置されたロール(図8ではロールR2)からX方向に遠い位置で、かつ、押し付けローラの上方に配置されている。これにより、第2案内ローラ4hは、図8に示されるように、押し付けローラ4eがロールに押し付けられた状態において押し付け位置P1から第2案内ローラ4hへ斜め上向きに導かれるシートを第2案内ローラ4hにおいて下向きに方向変換させて下向きに案内する。ここで、シートは、押し付け位置P1におけるロールの外周面に対する接線C1に対して角度θ2をもって押し付け位置P1から第2案内ローラ4hに導かれる。
 以下、第1案内ローラ4gと第2案内ローラ4hの配置及び機能について説明する。
 第2案内ローラ4hは、押し付け位置P1に押し付けローラ4eが押し付けられた状態において接線C1を基準としてスプライス位置にあるロール(図8ではロールR2)の反対側に配置されている。また、第2案内ローラ4hは、シートが押し付けローラ4eからロールR2から離れる方向に導かれるようにシートを案内する。
 第1案内ローラ4gは、押し付けローラ4eが押し付け位置P1に押し付けられた状態において、接線C1を基準としてスプライス位置にあるロール(図8ではロールR2)の反対側で、かつ、押し付け位置P1及び押し付けローラ4eの中心を含む平面を基準として第2案内ローラ4hの反対側に配置されている。また、第1案内ローラ4gは、シートが第1案内ローラ4gから押し付け位置P1へロールR2に近づく方向に導かれるようにシートを案内する。
 そして、押し付け位置P1から第2案内ローラ4hへ導かれるシートと接線C1とがなす角度θ2は、第1案内ローラ4gから押し付け位置P1へ導かれるシートと接線とがなす角度θ1よりも大きい。このように角度θ1が角度θ2よりも小さく設定されているため、シートを基準として待機側ロールR2と反対側にカッター4fの配置スペースを確保することができる。また、角度θ1が角度θ2よりも小さく設定されているため、押し付け位置P1へシートを案内する案内ローラ3sを接線C1に近接させて配置することができ、シート供給装置1をコンパクトに構成することができる。
 なお、第3案内ローラ4iは、押し付けローラ4eを基準として第1案内ローラ4gと反対側(上側)で第2案内ローラ4hよりも接線C1に近い位置に配置されている。第3案内ローラ4iは、図1に示されるように、一方の支持軸(図1では支持軸3d)が装着位置に配置されたときに、一方の案内ローラ3uとの間でシートに張力を付与するために設けられている。
 また、一対のブラケット4pには、第1案内ローラ4gと押し付けローラ4eとの間におけるシートを切断可能に構成されたカッター4fが取り付けられている。カッター4fは、両ブラケット4pに対してY方向に延びる軸を中心として回転可能に取り付けられた軸4f1と、軸4f1に沿ってY方向に延びるとともに軸4f1に固定された回転刃4f2と、回転軸4f1を中心として回転刃4f2を回転駆動するカッター駆動手段4f3と、カッター駆動手段4f3にエアを供給するためカッター駆動源4f4(図18参照)と、を備えている。カッター駆動手段4f3は、シリンダと、シリンダに対して伸縮可能なロッドと、を有するエアシリンダにより構成されている。また、カッター駆動源4f4は、カッター駆動手段4f3に圧縮エアを供給するコンプレッサー等により構成されている。なお、カッター駆動手段4f3は、ボールねじ機構を有するモータにより構成されていてもよく、この場合、カッター駆動源4f4は、モータに電力を供給する電源により構成されていればよい。
 カッター4fは、第1案内ローラ4gと押し付けローラ4eとの間(つまり、押し付けローラ4eの下)におけるシートからX方向に離れた位置(接線C1を基準としてロールと反対側の位置)に設けられている。カッター4fは、シートから離間した非切断位置(図8の実線で示す位置)と、シートを切断するための切断位置(図8の二点鎖線で示す位置)と、の間で移動(回転)可能な状態で移動ユニット4bに取り付けられている。具体的に、非切断位置に回転した回転刃4f2は、第1案内ローラ4gと押し付けローラ4eとの間のシートからX方向に離れた位置に配置され、切断位置に回転した回転刃4f2の先端部は、第1案内ローラ4gと押し付けローラ4eとの間のシートに交差するように配置される。また、切断位置に回転した回転刃4f2は、第1案内ローラ4gと押し付けローラ4eとの間のシートと直交する方向に対して下向きに傾斜した姿勢をとる。具体的に、本実施形態では、回転刃4f2とシートとのなす角度θ3が約38°のときに回転刃4f2の先端部とシートとが接触するが、この接触位置からさらに回転刃4f2をシート側に約5°~約15°回転したときにシートを切断し易い状態となる。特に、前記接触位置から角度θ3が約10°回転したときにシートを最も切断し易い状態となる。このようにカッター4fは、待機側ロールR2の中心(支持軸3dの中心)よりも下の位置で供給側ロールR1のシートを切断する。
 図9は、回転刃4f2の刃先形状を示す概略図である。図9に示されるように、回転刃4f2は、Y方向に並ぶ複数のV字状の刃を有し、これらの刃がシートに突き刺さることによりシートが切断される。
 図7、図8及び図18を参照して、付勢機構4jは、スプライス位置に配置されたロール(例えば、図8におけるロールR2)のシートにおけるカッターによる切断位置よりもシートの搬送方向の上流側の部分(以下、残存側の部分という)に対して押し付け位置P1から離れる方向の力を供給する供給状態と前記力の供給を停止する停止状態との間で切換可能に構成されている。
 具体的に、付勢機構4jは、エアノズル4j1と、エアノズル4j1に対して圧縮空気を供給する付勢力発生源4j2(図18参照)と、を備えている。
 エアノズル4j1は、付勢力発生源4j2から供給された圧縮空気を吹き出す吹出口を有する。エアノズル4j1の吹出口は、押し付けローラ4eがロールに押し付けられた状態においてシートにおける第1案内ローラ4gよりもシートの搬送方向の上流側に対して力を供給するように、支持機構3の案内ローラ3sに向けて下向きに配置されている。また、エアノズル4j1は、移動ユニット4bの移動プレート4rに図外のボルトにより着脱可能に取り付けられている。具体的に、エアノズル4j1は、その吹出口のY方向の中央位置がスプライス位置に配置されたローラの幅方向(Y方向)の中央位置に一致した状態で移動プレート4rに取り付けられている。ロールR1、R2には、幅寸法の異なる複数種類のものが存在し、これら複数種類のロールR1、R2毎にエアノズル4j1の取り付け位置を変更できるように移動プレート4rには複数のねじ穴(図7参照;符号省略)が設けられている。例えば、移動プレート4rにおける図7の実線で示す位置及び二点鎖線で示す2つの位置にエアノズル4j1を取り付け可能である。
 このように取り付けられたエアノズル4j1の吹出口から吹き出された圧縮空気は、図8の矢印A1に示されるように、第1案内ローラ4gのカッター4fとは反対側の位置を通り、案内ローラ3sに吹き付けられる。これにより、案内ローラ3sの側方を通る空気の流れと案内ローラ3sと第1案内ローラ4gとの間を通る空気の流れが形成され、これら空気の流れによってシートの残存側の部分に対して押し付け位置P1から離れる方向(本実施形態では下向き)の力が与えられる。また、シートにおけるエアノズル4j1から力が与えられる部分から第1案内ローラ4gまでの距離は、第1案内ローラ4gからカッター4fによる切断位置までの距離よりも小さい。
 ここで、第1案内ローラ4gは、シートの搬送経路における第1案内ローラ4gの搬送方向の上流側の部分に対して下流側の部分が上向きに屈曲するように押し付けローラ4eの下方に配置されている。この状態で、付勢機構4jは、シートに対して下向きの力を与えているため、重力の作用を借りてより確実にシートの残存側の部分を押し付け位置から離れる方向に付勢することができる。
 なお、図8の矢印A2に示すように、シートにおける第1案内ローラ4gよりもシートの搬送方向の下流側、具体的には、第1案内ローラとカッター4fとの間の部分に圧縮空気を下向きに吹き付けるようにエアノズル4j1の吹出口を配置することもできる。この場合においても、シートの残存部分に対して押し付け位置P1から離れる方向の力が与えられる。
 以下、シート供給装置1によるシートの供給動作を説明する。以下の説明では、支持軸3cに支持されたロールR1のシートが供給された状態から動作を開始するものとする。
 図1に示すように、支持軸3dが装着位置に配置されるように回転部材3bが回転した状態において、支持軸3cに支持されたロールR1からシートが回転軸3aから離れる方向に搬送される。具体的に、ロールR1のシートは、支持軸3dに隣接する案内ローラ3uに向けて上向きに導かれるとともに案内ローラ3uにより下向きに方向変換され、移動ユニット4bの第3案内ローラ4iで上向きに方向変換され、さらに第2案内ローラ4hにより下向きに方向変換される。第2案内ローラ4hに導かれたシートは、基台2における移動ユニット4bの下に設けられた複数のローラ2lを介して下流側に搬送される。なお、複数のローラ2lにおける図1の一番下に示されたものは図外のモータにより駆動されるものであり、その上に配置されたものはテンションコントロール用のローラである。つまり、移動ユニット4bと駆動ローラ2lとの間にテンションコントロール用のローラ2lが設けられている。
 また、図1に示す状態においては、装着位置に配置された支持軸3dに対して次の搬送対象となるシートが巻かれた待機側ロール(図ではロールR2)が装着される。
 待機側ロールの装着後、作業員が所定の操作を行うことにより、回転部材3bが反時計回りに回転し、図10に示す姿勢を経由して、待機側ロールを支持する支持軸(図では支持軸3d)が図11に示すスプライス位置に配置される。この状態において、供給側ロール(図ではロールR1)のシートは、両支持軸3c、3dの下側に配置された案内ローラ3sにより供給側ロールから下向きに案内されるとともに当該案内ローラ3sにおいて上向きに方向変換されて、待機側ロールに隣接する案内ローラ3uに案内される。供給側ロールのシートは、案内ローラ3uにより上向きに方向変換されて移動ユニット4bへ導かれる。このように、供給側ロールのシートは、案内ローラ3s、3uにより、待機側ロールを下側に迂回した状態で移動ユニットへ導かれている。
 具体的に、案内ローラ3uは、スプライス位置に配置された支持軸3dの押し付けローラ4eに近い側における押し付けローラ4eの下の位置で、かつ、回転部材3bの回転に応じて待機側ロールの外周面(想定される最大外径の待機側ロールの外周面)における回転軸3aから最も離れて位置する部分よって描かれる円形の軌跡C2(図11参照)の外側に配置されるように、好ましくは、押し付け位置P1における待機側ロールの外周面に対する接線c1を挟んで待機側ロールとは反対側に位置するように、回転部材3bに固定されている。この案内ローラ3uにより、供給側ロールから供給されるシートが円形の軌跡C2の外側で、好ましくは、接線c1を挟んで待機側ロールとは反対側で、方向変換して押し付けローラ4eと待機側ロールとの間の位置まで導かれる。
 上述した装着位置(図1)からスプライス位置(図11)まで回転部材3bが回転するとき、移動ユニット4bは回転軸3aからX方向に最も離れた、図1及び図10に示す後退位置に配置されている。なお、移動ユニット4bの後退位置は、上述した軌跡C2(図11参照)の外側に設定されている。また、このとき、待機側ロールを支持する支持軸(図1では支持軸3d)は停止しており、接着部材検出器4dは、退避位置に配置されている。
 図11に示されるように、移動ユニット4bには、シートの搬送方向における押し付けローラ4eの下流側に第2の案内ローラ4hが固定されているため、待機側ロールがスプライス位置に配置された状態で、押し付けローラ4eの周面に搬送中のシートが接触している。この結果、移動ユニット4bは、検出待機位置P2に位置する状態で、搬送中のシートにより回転することとなる、その後の接ぎ動作の途中でシートに接する場合と比べ、搬送中のシートの張力などに影響を与えるおそれがない。
 また、待機側ロールがスプライス位置に配置されると、待機側ロールを回転させながら外径検出器4aにより待機側ロールの外径が検出される。この検出結果に基づいて、移動ユニット4bは、後退位置から、接着部材検出器4dにより待機側ロールの接着部材Hが検出可能な検出可能位置(検出待機位置)P2まで移動する。検出可能位置P2は、待機側ロールを支持する支持軸(図11では支持軸3d)の中心と押し付けローラ4eの回転中心とを結ぶ直線上に設定されている。移動ユニット4bが検出可能位置P2まで移動すると、接着部材検出器4dは、退避位置から検出位置に回転する。なお、検出可能位置P2は、接着部材検出器4dによる接着部材Hの検出の精度として予め設定された精度を確保することができ、かつ、待機側ロールの外周面から検出位置にある接着部材検出器4dが最も離れた位置となるように設定されている。具体的に、検出可能位置P2は、検出可能位置P2に配置された状態で、待機側ロールの外周面から検出位置にある接着部材検出器4dの先端部までの距離は、例えば、70mmである。
 接着部材検出器4dが検出可能位置P2まで移動すると、図12に示されるように、待機側ロールを回転させながら接着部材検出器4dにより待機側ロールの回転方向における接着部材Hの位置が検出される。この検出結果に基づいて、接着部材Hが外径検出器4aの検出範囲内(検出軸D1と交差する範囲内)に位置するように待機側ロールが回転され、この状態で外径検出器4aにより待機側ロールの外周面における接着部材Hの部分の外径が検出される。
 次いで、図13に示すように、接着部材検出器4dが退避位置に移動し、待機側ロールを支持する支持軸(図12では支持軸3d)がシートの搬送速度に合わせて回転するとともに、移動ユニット4bが待機側ロールに向けて移動を開始する。詳しくは後述するが、移動ユニット4bの移動中、図13に示す制御切換位置P3よりも待機側ロールから離れた領域に押し付けローラ4eが位置する状態においてユニット駆動源4c3が位置制御される。一方、制御切換位置P3から待機側ロールの外周面までの領域に押し付けローラ4eが位置する状態においてユニット駆動源4c3は、トルク制御される。制御切換位置P3は、押し付け位置P1から待機側ロールの径方向の歪み量だけ離れた位置よりもさらに離れた位置に設定されている。具体的に、本実施形態における制御切換位置P3は、検出可能位置P2よりも待機側ロールに近い位置であり、押し付けローラ4eから待機側ロールの外周面(接着部材H)までの距離が5mmの位置に設定されている。
 なお、制御切換位置P3よりも待機側ロールから離れた領域に押し付けローラ4eが位置する状態とは、押し付けローラ4eにおける待機側ロールに押し付けられる外周部分のうち支持軸に最も近づいた部分(先端部)が制御切換位置P3よりも待機側ロールから離れた領域に位置している状態を意味する。一方、制御切換位置P3から待機側ロールの外周面までの領域に押し付けローラ4eが位置する状態とは、押し付けローラ4eの先端部が制御切換位置P3から待機側ロールの外周面までの領域に位置する状態を意味する。
 図19に示すように、ユニット駆動源4c3に対するトルク制御の実行期間中に、押し付けローラ4eは、供給側ロールのシートを介して待機側ロールの押し付け位置P1に押し付けられる。これにより、接着部材Hを介して供給側ロールのシートに対して待機側ロールのシートが接がれる。
 この状態において、カッター4fが図8に実線で示す非切断位置から図8で二点鎖線で示す切断位置に回転する。これにより、供給側ロールのシートが切断され、待機側ロールのシートの搬送が開始される(待機側ロールが供給側ロールとなる)。待機側ロールのシートが切断されると、カッター4fは、非切断位置に回転する。
 図15に示されるように、供給側ロールであったロール(図15ではロールR1)のシートが切断されると、そのシートの残存側の部分が移動ユニット4bから下に落下する。ここで、基台2には、移動ユニット4bの下に位置するローラ2lを上から覆うカバー2mが設けられている。カバー2mによって、シートの残存側の部分がシートの搬送経路に巻き込まれるのを防止することができる。
 シートの残存側の部分は、図16に示すように、供給側ロールであったロールを支持する支持軸(図16では支持軸3c)の回転により巻き取られる。
 そして、図17に示すように、回転部材3bが時計回りに回転することにより、供給ロールであったロールを支持する支持軸(支持軸3c)が装着位置に配置される。この状態で、図6に示す排出部材3vが支持軸3cの先端側に向けて移動することにより、供給側ロールであったロールが排出され、作業員によって支持軸3cに対して新たな待機側ロールが装着される。
 以下、図18を参照して、上述したシート供給装置の動作を実現するためのコントローラ5について説明する。図18は、コントローラ5の電気的構成を示すブロック図である。
 コントローラ5は、供給側ロールのシートが供給された状態において供給側ロールのシート残量が予め設定された残量以下となった場合に供給側ロールのシートが待機側ロールのシートに接がれるように接ぎ機構4を制御する。
 コントローラ5は、回転部材駆動源2j、入力操作部6、軸駆動源4k、4l、外径検出器4a、ユニット駆動源4c3、回動用駆動源4q、接着部材検出器4d、カッター駆動源4f4、付勢力発生源4j2、及び排出駆動源2kに接続されている。なお、入力操作部6は、シート供給装置1に対する設定値及び指令値を入力するためのものである。
 具体的に、コントローラ5は、CPU、RAM、及びROM等を組み合わせて構成されたものであり、シート供給装置1の動作を制御するための制御領域5aと、制御領域5aに接続され、設定項目等を記憶するための記憶領域5bと、を備えている。
 制御領域5aは、当該制御領域5aで利用された情報を記憶領域5bに記憶させるともに記憶領域5bに記憶された情報に基づいて各部5c~5mによる制御を実行する。具体的に、制御領域5aは、回転部材制御部5cと、入力内容判別部5dと、軸制御部5eと、外径判定部5fと、ユニット制御部(モータ制御部)5gと、回動用制御部5hと、接着部材位置判定部5iと、残量算出部5jと、カッター制御部5kと、付勢力制御部5lと、排出制御部5mと、を備えている。
 入力内容判別部5dは、入力操作部6により入力された内容を判別し、その入力に関する指令を回転部材制御部5c、軸制御部5e及び記憶領域5bに転送する。作業員は、入力操作部6を通じて、例えば、シート供給装置1の電源のON/OFF、待機側ロールの支持軸への装着完了の旨、ロールのシートの厚み、及びロールのシートの直径(又は巻き数)等を入力する。
 回転部材制御部5cは、入力内容判別部5dからの指令及び記憶領域5bに記憶された設定に基づいて回転部材駆動源2jの回転を実行するとともに回転を停止させる。
 軸制御部5eは、入力内容判別部5dからの指令及び記憶領域5bに記憶された設定に基づいて軸駆動源4k、4lの駆動及び駆動の停止を実行する。また、軸制御部5eは、センサを有し、センサにより得られる支持軸3c、3dの回転方向の位置及び回転速度に関する情報を接着部材位置判定部5i及び残量算出部5jに転送する。
 接着部材位置判定部5iは、軸制御部5eにより待機側ロールが回転した状態における接着部材検出器4dの検出結果に基づいて接着部材Hの待機側ロールの回転方向における位置を判定する。具体的に、接着部材検出器4d及び軸制御部5eによる検出結果に基づいて接着部材Hの待機側ロールの回転方向における位置を判定する。
 外径判定部5fは、外径検出器4aによる検出結果に基づいて待機側ロールの外径を特定するとともに、特定された外径が予め設定された規格範囲内にあるかどうかを判定する。また、外径判定部5fは、特定された待機側ロールの外径に関する情報を対応する制御部(例えば、回転部材制御部5c、ユニット制御部5g及び接着部材位置判定部5i)に転送する。
 ここで、接着部材位置判定部5iにより検出された接着部材Hの待機側ロールの回転方向における位置は軸制御部5eに転送される。軸制御部5eは、接着部材位置判定部5iからの位置情報に基づいて外径検出器4aの検出範囲内に接着部材Hが位置するように待機側ロールを回転させる。この状態で外径検出器4aによる検出値に基づいて、外径判定部5fは、接着部材Hの位置する部分における待機側ロールの外径を判定する。
 ユニット制御部5gは、外径判定部5fにより判定された待機側ロールの外径に基づいて供給側ロールのシートが待機側ロールの接着部材Hに押し付けられるようにユニット駆動源4c3を制御する。具体的に、ユニット制御部5gは、外径検出器4aによる検出結果に基づいて待機側ロールの外周面との接触を回避可能でかつ接着部材Hを検出可能な接着部材検出器4dの検出可能位置P2(図11参照)を特定する。さらに、ユニット制御部5gは、検出可能位置P2が後退位置(図10参照)よりもスプライス位置に配置された支持軸に近い場合に接着部材検出器4dが検出可能位置に移動するようにユニット駆動源4c3の駆動を制御する。
 ここで、外径判定部5fは、軸駆動源4k、4lにより待機側ロールを回転させた状態における外径検出器4aによる検出結果に基づいて待機側ロールの回転方向における複数個所における待機側ロールの外径を特定し、これらの外径に基づいて待機側ロールの平均外径を特定する。そして、ユニット制御部5gは、平均外径に基づいて検出可能位置を特定する。
 また、ユニット制御部5gは、軸制御部5eにより待機側ロールが回転した状態において待機側ロールの外周面から予め設定された距離だけ離間した制御切換位置P3(図13参照)よりも待機側ロールから離れた領域に押し付けローラ4eが位置する状態においてユニット駆動源(サーボモータ)4c3を位置制御する。一方、ユニット制御部5gは、制御切換位置P3から待機側ロールの外周面までの領域に押し付けローラ4eが位置する状態においてユニット駆動源4c3をトルク制御することにより供給側ロールのシートを介して押し付けローラ4eを待機側ロールの外周面に押し付ける。
 ここで、位置制御とは、サーボモータの有するセンサを用いて特定される押し付けローラの現在位置と所定の目標位置との偏差を用いたフィードバック制御によって押し付けローラを所定のタイミングで目標位置に移動させるための制御である。また、トルク制御とは、サーボモータに供給する電流値によって定まるサーボモータのトルクが所定のトルクとなるようにサーボモータに供給する電流値を制御するものである。
 さらに、ユニット制御部5gは、押し付けローラ4eが制御切換位置P3よりも待機側ロールから離れた領域から制御切換位置P3を超えて待機側ロールに近づくときにユニット駆動源4c3の駆動を維持した状態でユニット駆動源4c3の制御を位置制御からトルク制御に切り換える。ここで、制御切換位置P3は、待機側ロールの外周面に歪みがあっても、押し付けローラ4eが位置制御の状態で、その歪みのある待機側ロールの外周面に接することがないように、待機側ロールから離れた位置(本実施形態では5mm)に設定されている。
 ここで、接着部材位置判定部5iは、外径検出器4a及び接着部材検出器4dによる検出結果と軸制御部5eから得られる待機側ロールを支持する支持軸の回転速度とに基づいて、待機側ロールの回転方向において待機側ロールの押し付け位置P1に接着部材Hが到来する押し付けタイミングを特定する。ここで、軸制御部5eは、待機側ロールの外周面の速度を供給側ロールのシートの搬送速度に合せるように待機側ロールを支持する支持軸の軸駆動源4k、4lの駆動を制御する。さらに、ユニット制御部5gは、ユニット駆動源4c3から得られる押し付けローラ4eの位置に関する情報と接着部材位置判定部5iにより特定された押し付けタイミングとに基づいて、押し付けローラ4eを押し付けタイミングにおいて押し付け位置に押し付けることができる押し付けローラ4eの移動開始のためのタイミングを特定する。具体的に、シートの接ぎ動作の直前において移動ユニット4bは、図12に示す検出可能位置P2と図13に示す制御切換位置P3との間のスプライス準備位置(図示せず)に配置されており、このスプライス準備位置からユニット駆動源4c3の位置制御及びトルク制御を行って図14に示すように押し付けローラ4eを押し付け位置P1に押し付ける。そこで、ユニット制御部5gは、スプライス準備位置から押し付け位置P1までの押し付けローラ4eの移動時間と、押し付けタイミングと、に基づいて押し付けローラ4eの移動開始のためのタイミングを特定する。また、ユニット制御部5gは、前記タイミングが到来したときに押し付けローラ4eの移動(ユニット駆動源4c3の駆動)を開始する。なお、押し付けタイミングとは、押し付け位置P1に接着部材Hが到来するタイミングだけでなく、待機側ロールの回転方向において接着部材Hよりも少し上流側に位置するシートが押し付け位置P1に到来するタイミングも含まれる。つまり、押し付けローラの移動開始のためのタイミングは、押し付けローラ4eによる押付と同時又はその直後に供給側ロールのシートを待機側ロールのシートに接ぐことを目的として設定される。
 軸制御部5eは、装着位置(図1参照)とスプライス位置(図11参照)との間で回転部材3bが回転する際における供給ロールのシートの経路長の変化に伴う当該シートに対する張力の変化に応じて供給側ロールからのシートの送り出し量を調整する制御を実行する。具体的に、軸制御部5eは、シートの経路長が短縮されたときに送り出し量を少なくし、シートの経路長が延長されたときに送り出し量を多くする。経路長は、次の3つの要素により変化する。第1の要素は、回転部材3bの回転角度であり、第2の要素は、供給側ロールの外径寸法であり、第3の要素は、移動ユニット4bの位置である。これらの3つの要素に対する送り出し量の特性を予め特定しておき、この特性を示すマップを記憶領域5bに記憶させておき、このマップと上記3つの要素の検出値とを用いることにより、送り出し量を制御することができる。回転部材3bの回転動作中、軸制御部5eは、第1の要素及び第2の要素に関するマップのみを用いることができる。また、移動ユニット4bの移動中で押し付けローラ4eが待機側ロールに押し付けられるまでの間、軸制御部5eは、第3の要素に関するマップを用いることができる。移動ユニット4bの移動中で押し付けローラ4eが待機側ロールに押し付けられた後、軸制御部5eは、第2の要素(新たな供給ロールの外径寸法)及び第3の要素に関するマップを用いることができる。なお、本実施形態の支持機構3における案内ローラ3r~u(図1参照)の配置との関係で、回転部材3bが水平に回転した状態(一方の支持軸がスプライス位置に配置された状態)を基準として、所定の角度範囲内で最も経路長の変化が大きくなる。そのため、軸制御部5eは、回転部材3bが上記角度範囲内で回転する場合に、他の角度範囲内で回転する場合よりも速度を低下させる。
 残量算出部5jは、記憶領域5bに記憶されたロールのシートの厚みtと、記憶領域5bに記憶されたシートの供給完了時におけるロールの最終直径Dfと、算出時点においてロールから供給される1回転当たりのシートの供給長さLと、軸制御部5eから得られる支持軸の回転速度vと、を利用してロールのシート残量を算出する。なお、ロールの最終直径Dfは、芯を有するロールについては芯の直径であり、芯を有しないロールについては支持軸の直径である。また、シートの供給長さLは、例えば、図1の一番下に示された、モータ駆動のローラ2lの回転速度(周速度)と支持軸の回転速度vとから算出される。
 具体的に、残量算出部5jは、1回転当たりのシートの供給長さLをπで除することにより現在のロールの直径Dpを算出する。また、残量算出部5jは、図1に示されるテンションコントロール用のローラ2lによるシートの搬送経路長の変更を加味して直径Dpを算出してもよい。そして、以下の式(1)に基づいて、シート残量を算出する。
  [(Dp+Df)÷2×π]×[(Dp-Df)÷2t]・・・(1)
 ここで、最初の[ ]は、複数周巻き付けられたシートにおける一周分の平均直径を算出するものであり、最後の[ ]は、巻付けの回数である。この式(1)により、平均直径の周長に巻き付け回数を乗じてシートの残量を算出(推定)することができる。なお、シートの厚みtは、ロールの回転毎に減少するロールの直径Dpの、1回転当たりの減少値を2で除することで算出してもよい。また、残量算出部5jは、待機側ロールの質量を用いてシートの残量を算出(推定)することもできる。
 後述するように、コントローラ5は、残量算出部5jにより算出された供給側ロールのシートの残量が予め設定されたシート残量以下となったときに待機側ロールのシートを接ぐための動作を開始する。ここで、予め設定されたシート残量は、供給ロールに対する待機側ロールのシートを接ぐための準備動作を開始する際の供給ロールにおけるシート残量であり、接ぎ動作が完了した後に残る供給側ロールにおけるシート残量に、前記準備動作に要する以下の3つの時間を加味して設定されている。第1の時間は、待機側ロールの回転を開始してからその回転速度がシートの搬送速度に達するまでの時間である。第2の時間は、押し付けローラ4eを押し付け位置P1に押し付けるための移動ユニット4bの前進の開始から押し付けローラ4eが押し付け位置P1に到達するまでの時間である。第3の時間は、シートが接がれた後に供給側ロールであったロールの回転が停止するまでの時間である。第1及び第2の時間に対してシートの搬送速度を乗じたもの、及び、第3の時間中の供給ロールであったロールの回転数に対してそのロールの周長を乗じたもの、を加えたものを用いてシート残量が設定されている。なお、待機側ロールは、前記準備動作の前から所定速度で予め回転させていてもよく、この場合は第1の時間を加味することなくシート残量を設定することができる。
 カッター制御部5kは、カッター駆動源4f4に作動指令を出力することにより、図8の実線で示す非切断位置と二点鎖線で示す切断位置との間で切断刃4f2を駆動する。また、カッター制御部5kは、ユニット制御部5gにより特定される、上述した押し付けタイミングを基準として切断刃4f2を切断位置に駆動する駆動タイミングを設定する。例えば、カッター制御部5kは、押し付けタイミングの直後(例えば、60ミリ秒後)に切断刃4f2を切断位置に駆動し、所定の期間(例えば、60ミリ秒間)に亘り切断刃4f2を切断位置に保持する。
 付勢力制御部5lは、付勢力発生源4j2に対して作動指令を出力することにより、カッター4fによるシートの切断タイミングに合わせてエアノズル4j1から圧縮空気を吹き出す供給状態に付勢機構4jを切り換える。具体的に、付勢力制御部5lは、シートの切断タイミングを含む所定の期間中に付勢機構4jを供給状態とする。また、付勢力制御部5lは、切断タイミングの所定時間前から所定時間経過後までの期間中に供給状態となるように付勢機構4jを制御してもよい。本実施形態において、付勢力制御部5lは、カッター制御部5kによる切断刃4f2の駆動タイミングと同時に付勢機構4jを停止状態から供給状態に切り換え、所定の期間(例えば、100秒間)に亘り供給状態を維持する。なお、付勢力制御部5lは、ユニット制御部5gにより特定される、上述した押し付けタイミングを基準として付勢機構4jの切換タイミングを設定する。
 排出制御部5mは、排出駆動源2kに作動指令を出力することにより、図6の実線で示す非排出位置と二点鎖線で示す排出位置との間で排出機構を制御する。
 回動用制御部5hは、接着部材検出器4dが検出位置(図12参照)と退避位置(図13参照)との間で移動するように回動用駆動源4qを制御する。
 以下、図18~図22を参照して、コントローラ5により実行される処理について説明する。なお、以下の説明では、支持軸3cにより支持されたロールR1から現在シートが供給され、支持軸3dに新たなロールR2が装着される場面、つまり、ロールR1が供給側ロールであり、ロールR2が待機側ロールである場面について説明する。また、図19に示す処理の実行前の段階において支持軸3cが回転駆動されていることにより供給側ロールR1のシートが供給されているものとする。
 図19を参照して、作業員によりシート供給装置1によるシートの接ぎ作業を行うために入力操作部6が操作されると、支持軸3dが図1に示す装着位置に配置されるように回転部材3bを回転する(ステップS1)。作業員は、このように装着位置に回転された支持軸3dに対して新たな待機側ロールR2を装着する。
 新たな待機側ロールR2の装着後、作業員により装着完了であることを入力するための入力操作部6が操作されると(ステップS2でYES)、支持軸3dが図11に示すスプライス位置に配置されるように回転部材3bを回転する(ステップS3)。
 この状態において、待機側ロールR2を回転させる(ステップS4)。さらに、外径検出器4aにより待機側ロールR2の外径の検出を開始し、待機側ロールR2の一回転中における当該待機側ロールR2の外径を検出した時点で待機側ロールR2の回転を停止させ、外径の検出値に基づいて待機側ロールR2の外径の平均値を算出する(ステップS5)。
 このように算出された待機側ロールR2の外径の平均値が予め設定された規格範囲内にあるか否かが判定され(ステップS6)、ここで規格範囲外であると判定されると(ステップS6でNO)、支持軸3dが図1に示す装着位置に配置されるように回転部材3bを回転させ(ステップS7)、当該処理は上述したステップS2に戻る。つまり、待機側ロールR2の外径が規格範囲を外れているときには、当該待機側ロールR2を使用せず、支持軸3dが装着位置に配置された後、他の待機側ロールR2へ交換(装着)される。
 一方、待機側ロールR2の外径の平均値が規格範囲内にあると判定されると(ステップS6でYES)、移動ユニット4bを外径検出器4a及び接着部材検出器4dによる検出用の位置まで移動させる(ステップS8)。
 具体的に、ステップS8では、ステップS5で算出された待機側ロールR2の外径の平均値に基づいて検出可能位置を算出する。さらに、この検出可能位置に相当する移動ユニット4bの位置が図1に示す後退位置よりも待機側ロールR2に近い場合に検出可能位置P2(図12)に相当する位置まで移動ユニット4bを移動させる。一方、検出可能位置に相当する移動ユニット4bの位置が後退位置又はこれよりも待機側ロールR2から遠い場合は後退位置で待機させる。
 次いで、接着部材検出器4dを図10に示す退避位置から図11及び図12に示す検出位置に回転させ(ステップS9)、待機側ロールR2の回転を開始するとともに(ステップS10)、この状態で待機側ロールR2の回転方向における接着部材Hの位置を接着部材検出器4dにより検出する(ステップS11)。
 このように検出された接着部材Hの回転方向における位置に基づいて、図12に二点鎖線で示すように接着部材Hが外径検出器4aの検出範囲内に配置されるように(接着部材Hが検出軸D1と交差する範囲内に位置するように)、待機側ロールR2の回転を停止させる(ステップS12)。
 この状態で、外径検出器4aにより待機側ロールR2における接着部材Hの部分における外径を検出する(ステップS13)。
 次いで、図13に示すように、接着部材検出器4dを退避位置に移動させ(ステップS14)、移動ユニット4bをスプライス準備位置まで前進させる(ステップS15)。ここで、スプライス準備位置は、図12に示す検出可能位置P2と図13に示す制御切換位置P3との間の位置であって待機側ロールR2の外径に回転方向のばらつきが生じていたとしても押し付けローラ4eが待機側ロールR2に接触しない位置として予め設定された位置である。例えば、スプライス準備位置は、押し付けローラ4eから待機側ロールR2の外径までの距離が50mmとなる移動ユニット4bの位置である。
 次に、供給側ロールR1の残量を算出し(ステップS16)、この残量が予め設定された残量(所定量)以下となっているか否かが判定される(ステップS17)。
 ステップS17において残量が所定量以下ではないと判定されると、繰り返し支持軸3cの回転速度vとシートの搬送速度から供給側ロールR1の残量を算出し(ステップS16)、この残量が所定量以下であるかどうかが判定される(ステップS17)。
 ここで、残量が所定量以下であると判定されると、供給側ロールR1のシートの搬送速度と同速度となるように待機側ロールR2の回転を開始する(ステップS18)。
 ステップS19では、移動ユニット4b、カッター4f、及び付勢機構4jの駆動タイミングを設定する。具体的に、ユニット制御部5gは、押し付けローラ4eを接着部材Hを介して押し付け位置P1へ押し付けるための移動ユニットの駆動タイミングを設定する。カッター制御部5kは、押し付けローラ4eの押し付けタイミングに合わせて切断刃4f2を切断位置に駆動する駆動タイミングを設定する。さらに、付勢力制御部5lは、シートの切断タイミングに合わせて圧縮空気を吹き出す付勢機構4jの駆動タイミングを設定する。
 次いで、移動ユニット4bの駆動タイミングが到来したか否かが判定され(ステップS20)、駆動タイミングが到来したと判定されると、スプライス待機位置(図示省略)から位置制御で移動ユニット4bを前進させる(ステップS21)。
 ステップS21において移動ユニット4bの前進が開始されると、移動ユニット4bが図13に示す制御切換位置P3に到達したか否かが判定される(ステップS22)。
 ここで、移動ユニット4bが制御切換位置P3に到達していないと判定されると、位置制御による移動ユニット4bの前進を継続する一方、移動ユニット4bが制御切換位置P3に到達したと判定されると、トルク制御による移動ユニット4bの前進に切り換える(ステップS23)。
 ステップS20~S23と並行して、カッター4fの駆動時期が到来したか否かが判定される(ステップS24)。
 ここで、カッター4fの駆動時期が到来したと判定されると、カッター4fを切断位置へ駆動する(ステップS25)。これにより、供給側ロールR1のシートが切断され、待機側ロールR2のシートの供給が開始される。
 ステップS20~S23及びステップS24~S25と並行して、付勢機構4jの駆動時期が到来したか否か判定される(ステップS26)。
 付勢機構4jの駆動時期が到来したと判定されると、付勢機構4jによる付勢力の供給が実行される(ステップS27)。これにより、カッター4fにより供給側ロールR1のシートが切断された後、当該シートの残存側の部分を押し付けローラ4eから離れる方向(下向き)に付勢することによりシートの供給経路に巻き込まれるのを防止することができる。
 ステップS20~S23、ステップS24~S25、及びステップS26~S27に関する処理の実行後、移動ユニット4bの押し付け位置までの移動、カッター4fの切断位置への駆動、及び付勢機構4jによる付勢力の供給が完了したか否か、つまり、接ぎ動作が完了したか否かが判定される(ステップS28)。
 ステップS28において接ぎ動作が未完了であると判定されると、ステップS20~S27の全ての処理の完了を待機する一方、接ぎ動作が完了したと判定されると、ロールの設定を変更する(ステップS29)。具体的に、ステップS29では、ロールR1を次の待機側ロールとして設定し、ロールR2を次の供給側ロールとして設定する。
 次いで、移動ユニット4bをトルク制御にて後退させ(ステップS30)、制御切換位置P3(図13参照)まで到達すると(ステップS31でYES)、移動ユニット4bを一旦停止させる(ステップS32)。
 そして、移動ユニット4bを位置制御にて後退させて(ステップS33)、移動ユニット4bが後退位置(図1参照)まで到達すると(ステップS34でYES)、移動ユニット4bを停止させる(ステップS35)。
 また、上記ステップS30~S35とそれぞれ並行して、カッター4fを非切断位置に駆動し(ステップS36)、支持軸3cの回転を停止させ(ステップS37)、付勢力の供給を停止する(ステップS38)する。
 そして、上述したステップS30~S38の全ての処理が完了したか否かが判定される(ステップS39)。ここで、ステップS30~S38の一部の処理が未完了であると判定されると、ステップS30~S38の全ての処理が完了するのを待機する。
 一方、ステップS39において、ステップS30~S38の全ての処理が完了したと判定されると、支持軸3cを所定角度だけ逆転させる(ステップS40)。これにより、カッター4fにより切断されたシートの残存側の部分が図15に示す状態から図16に示すように支持軸3cに巻き取られる。
 次いで、図16の状態にある回転部材3bを回転軸3aを中心として図16の時計回りに回転させることにより、支持軸3dが装着位置(図1参照)へ配置される(ステップS41)。
 この状態で、図6に示されるように、排出機構を実線で示す非排出位置から二点鎖線で示す排出位置へ駆動する(ステップS42)。これにより、装着位置へ配置された支持軸3cからロールR1が排出され、その後、作業員による新たなロールの取り付けが許容される。そして、当該処理は、ステップS2へリターンする。
 以上説明したように、図8に示すように、カッター4fによるシートの切断タイミングに合わせて、供給側ロールR1のシートにおけるカッター4fによる切断位置よりも上流側の部分に対して押し付け位置P1から離れる方向の力を与えることができる。
 そのため、供給側ロールR1のシートの搬送による慣性や待機側ロールR2の回転により生じる気流によって供給側ロールR1のシートにおける切断位置の上流側の部分(シートの残存側の部分)が待機側ロールR2のシートに追従するのを防止することができる。
 なお、前記実施形態では、カッター4fによる切断タイミングと同時に付勢機構4jを供給状態に切り換えているが、カッター4fによる切断タイミングに対して所定時間前から所定時間経過後までの期間中に供給状態となるように付勢機構4jを制御することもできる。このようにすれば、より確実にシートの残存側の部分の待機側ロールに対する追従を防止することができる。
 シートにおける第1の案内ローラ4gを挟んでカッター4fと反対側の部分に付勢機構4jによる力が加えられる。そのため、シートにおける力の与えられる部分の下流側の部分が第1の案内ローラ4gに支持されていることにより切断前のシートのカッターに対する移動量を低減することができる。
 前記実施形態では、シートにおける付勢機構4jから力が与えられる部分から第1の案内ローラ4gまでの距離が、第1の案内ローラ4gからカッター4fによる切断位置までの距離よりも小さい。そのため、シートにおける付勢機構4jから力が与えられる位置を第1の案内ローラ4g、しいてはカッター4jに近づけることができるため、切断の安定性と移動規制作用との両立を図ることができる。
 シートにおける第1の案内ローラ4gの上流側の部分に対して付勢機構4jから下向きの力が与えられることにより、重力の作用を借りてより確実にシートの残存側の部分を第1の案内ローラ4g(押し付け位置P1)から離れる方向に付勢することができる。
 特に、カッター4fによる切断位置を基準としてシートの搬送方向の下流側の部分が上向きに搬送される状況において、上流側の部分を下向き、つまり、下流側の部分とは逆向きに付勢することができる。そのため、シートの残存側の部分がシートの搬送に追従するのをより確実に防止することができる。
 なお、前記実施形態では、付勢機構4jとして、圧縮空気を吹き出す構成を採用しているが、付勢機構4jは、前記実施形態の構成に限定されない。例えば、付勢機構4jとして、図23に示すように、シートを機械的に押し付ける付勢機構7を採用することもできる。
 具体的に、付勢機構7は、移動ユニット4bに取り付けられたエアシリンダ7aと、シートを押し付けるための押し付けプレート7bとを備えている。
 エアシリンダ7aは、移動ユニット4bに固定されたシリンダ本体7cと、シリンダ本体7cに対して変位可能なロッド7dと、を有し、図外の付勢力発生源からの圧縮空気を供給することによりシリンダ本体7cに対するロッド7dの伸縮動作が可能である。
 押し付けプレート7bは、ロッド7dの伸縮動作に追従するように当該ロッド7dに固定されている。
 このように付勢機構7は、図外の付勢力発生源からの圧縮空気の給排を制御することにより、シートに対して押し付け位置P1(図8参照)から離れる方向の力を供給する供給状態(図23で二点鎖線で示す状態)と、前記力の供給を停止する停止状態との間で切換可能に構成されている。
 以下、上述したシート供給装置1を用いたシート供給方法について説明する。以下、図1におけるロールR1を供給側ロール、ロールR2を待機側ロールとした場合について説明する。
 シート供給方法は、装着工程と、供給工程と、スプライス準備工程と、接ぎ工程と、を含む。
 装着工程では、図1に示す装着位置に装着された支持軸3dに待機側ロールR2を装着する。
 供給工程では、装着工程に先立って軸駆動源4lの駆動によって支持軸3cにより中心位置で支持された供給側ロールR1のシートを供給する。
 スプライス準備工程では、供給側ロールR1のシートの残量が予め設定された残量以下となった場合に、図11に示すように支持軸3dがスプライス位置に配置されるように回転部材3bを回転させる。
 接ぎ工程では、スプライス準備工程が行われた後の状態において、図14に示すように、接ぎ機構4を用いて回転軸3aの中心とスプライス位置に配置された支持軸3dの中心とを通る直線上で押し付けローラ4eの中心が移動するように押し付けローラ4eを移動させる(図21のステップS20~S23)。これにより、待機側ロールR2の外周面に対して供給側ロールR1のシートが押し付けられて供給側ロールR1のシートに対して待機側ロールR2のシートが接がれる。そして、接ぎ工程では、図8の二点鎖線で示すように、供給側ロールR1のシートが待機側ロールR2のシートに接がれた後、供給側ロールR1のシートをカッター4fにより切断する。
 また、接ぎ工程では、軸駆動源(第2軸駆動源)4kにより待機側ロールR2が回転した状態において待機側ロールR2の外周面から予め設定された距離だけ離間した制御切換位置P3(図13参照)よりも待機側ロールR2から離れた領域において押し付けローラ4eが位置する状態においてユニット駆動源4c3を位置制御する。一方、接ぎ工程では、制御切換位置P3から待機側ロールR2の外周面までの領域に押し付けローラ4eが位置する状態においてユニット駆動源4c3をトルク制御することにより供給側ロールR1のシートを介して押し付けローラ4eを待機側ロールR2の外周面に押し付ける。
 このように、接ぎ工程では、移動ユニット4bを待機側ロールR2に近づく方向に移動させる。これにより、図8に示すように、移動ユニット4bに固定された第2の案内ローラ4hが押し付け位置P1における待機側ロールR2の外周面に対する接線C1を基準として待機側ロールR2の反対側に配置される。これにより、シートが押し付けローラ4eから待機側ロールR2から離れる方向に導かれるようにシートが案内される。
 さらに、接ぎ工程では、図8に示されるように、移動ユニット4bを待機側ロールR2に近づく方向に移動させることにより、押し付けローラ4eを押し付け位置に押し付けるとともにシートの搬送方向における押し付け位置P1の上流側で供給側ロールR1から引き出されたシートを第1の案内ローラ4gにより押し付け位置P1に案内する。また、カッター4fによるシートの切断タイミングに合わせて供給側ロールR1のシートにおけるカッター4fによる切断位置よりも搬送方向の上流側の部分に対して押し付け位置P1から離れる方向の力を与える。
 なお、供給工程が装着工程に先立って行われている例について説明したが、例えば、シート供給装置1の始動時等には、供給工程の前に装着工程が行われていてもよい。
 なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の態様を採用することもできる。
 前記実施形態では、接着部材Hとして両面テープを例示したが、接着部材Hは両面テープに限定されず、待機側ロールの外周面上に設けられ、シートの端末を待機側ロールの外周面に止めるとともに供給側ロールのシートの外側からの接着を許容するものであればよい。例えば、接着部材Hは、テープのような基材を有するものではなく、接着剤のようなものでもよい。また、複数の層が剥離可能に積層されているとともに表裏両面に粘着材を有する層間剥離構造を有するテープを採用することもできる。具体的に、層間剥離構造のテープが待機側ロールの外周面上に貼付されているとともにテープの外面の一部が露出されるように当該テープの外面にシートの端部が接着されている。この状態で、テープの露出部分に供給側ロールのシートを押し付けることにより、層間剥離構造のテープの最外層がそれよりも内側の層から剥離されてシートを接ぐことができる。
 前記実施形態では、回転部材3bに対して回転軸3aを中心とする180°ごとに支持軸3c、3dを設けた構成について説明したが、回転部材3bに対する支持軸の取付数量は2つに限定されず、複数個であればよい。例えば、回転軸3aを中心とする120°毎に3つの支持軸を設けた回転部材3bを適用することも可能である。
 移動ユニット4bが水平方向に移動する構成について説明したが、移動ユニット4bの移動方向は水平方向に限定されない。例えば、移動ユニット4bは、鉛直方向、又は、水平方向及び鉛直方向に対して傾斜する方向に移動するように構成することもできる。ただし、カッター4fにより切断されたシートの残存側の部分が落下するためのスペースを移動ユニット4bの下に形成できるように移動ユニット4bの移動経路を設定することが好ましい。
 回転部材3bに対して片持ち状に支持されている(回転部材3bからY方向に延びている)支持軸3c、3dについて説明したが、支持軸3c、3dの両端が支持されていてもよい。ただし、前記実施形態のように、支持軸3c、3dの一端が自由端とされていることにより、当該自由端側からロールR1、R2を容易に装着することが可能となる。
 圧縮空気を吹き付ける付勢機構4j(図8)及び押し付けプレート7bを押し付ける付勢機構7(図23)について説明したが、付勢機構はこれらの構成に限定されない。例えば、シートの搬送経路におけるカッター4fよりも上流に設けられた案内ローラ(例えば、図8の第1案内ローラ4g)をシートの搬送方向とは逆向きに回転駆動させる駆動源を付勢機構として適用することもできる。
 押し付けローラ4eの押し付け位置P1への押し付けタイミングの直後にカッター4fを切断位置に駆動する構成について説明したが、カッター4fを切断位置に駆動するタイミングはこれに限定されない。例えば、押し付けタイミングと同時にカッター4fを切断位置に駆動することもできる。これにより、接ぎ動作後に、供給側ロールのシートにおける待機側ロールのシートに追従する部分の長さを短くすることができる。
 待機側ロールを一周回転させている間における外径検出器4aによる検出結果に基づいて外径の平均値を算出する構成について説明したが、待機側ロールの外径の算出方法はこれに限定されない。例えば、待機側ロールの回転を停止させた状態で、外径検出器4aによる検出結果に基づいて待機側ロールの周方向の一カ所における外径を算出してもよい。また、外径の平均値を算出する際の待機側ロールの回転範囲を一周ではなく、それよりも短く(例えば、半周に短縮)してもよい。
 押し付けローラ4eと接着部材検出器4dとがそれぞれ共通の移動ユニット4bに取り付けられた構成について説明したが、押し付けローラ4eと接着部材検出器4dとが待機側ロールに接離可能な別々の構成に取り付けられていてもよい。
 接着部材検出器4dの検出軸D2(図12参照)が待機側ロールの外周面に垂直(支持軸3c、3dに対して垂直)に配置された例について説明したが、検出軸D2は、待機側ロールに垂直に配置されていなくてもよい。
 さらに、接着部材検出器4dが回動部材4nにより検出位置(図12参照)と退避位置(図13参照)との間で回動可能な例について説明したが、接着部材の取付方法はこれに限定されない。例えば、接着部材は、押し付けローラ4eの移動経路から外れた位置に配置されていることを前提として検出軸D2が待機側ロールの外周面に交差する位置で固定されていてもよい。
 前記実施形態では、移動ユニット4bが制御切換位置P3まで移動したときに移動ユニット4bを停止させることなく位置制御からトルク制御への切り換えを行っているが(図21のステップS21~S23)、移動ユニット4bの制御はこれに限定されない。例えば、制御切換位置P3において移動ユニット4bを停止させ、その後、位置制御からトルク制御へ切り換えることもできる。
 前記実施形態では、スプライス準備位置(図示せず)に移動ユニット4bを待機させた状態で位置制御からトルク制御への切り換えタイミングを算出しているが(図20のステップS15及び図21のステップS19)、切り換えタイミングの算出時期はこれに限定されない。例えば、押し付けローラ4eが制御切換位置P3に到達した段階で一旦停止することを前提として、押し付けローラ4eが制御切換位置P3に到達したときにトルク制御の開始タイミングを決定してもよい。
 前記実施形態では、供給側ロール(図11ではロールR1)のシートを待機側ロール(図11ではロールR2)の下を通して待機側ロールと押し付けローラ4eとの間に導く構成について説明したが、シートを押し付け位置P1に案内する経路はこれに限定されない。例えば、供給側ロールのシートを待機側ロールの上を通して待機側ロールと押し付けローラ4eとの間に導く構成とすることもできる。
 前記実施形態では、図8に示されるように、移動ユニット4bにおけるシートの搬送方向の押し付け位置P1の上流側に第1の案内ローラ4gが、押し付け位置P1の下流側に第2の案内ローラ4hが、設けられている。そして、第1の案内ローラ4gから押し付け位置P1までのシートと接線C1とがなす角度θ1は、押し付け位置P1から第2の案内ローラ4hまでのシートと接線C1とがなす角度θ2よりも小さい。しかし、角度θ1は、角度θ2と同等又はこれよりも大きくてもよい。
 切断刃4f2の駆動タイミングと同時に付勢機構4jを停止状態から切換状態に切り換える点(ステップS24~S27)について説明した。しかし、切断刃4f2の駆動タイミングに合わせて付勢機構4jを停止状態から供給状態に切り換えるとは、切断刃4f2の駆動タイミングを含む所定の期間中に付勢機構4jを供給状態とすること、及び、切断刃4f2の駆動後、供給側ロールのシートの残存側の部分が待機側ロールのシートに追従して搬送経路に巻き込まれる前のタイミングから所定の期間中に付勢機構4jを供給状態とすることを含む。
 シートにおける第1の案内ローラ4gを挟んでカッター4fと反対側の部分に付勢機構4jによる力が供給される構成について説明したが、付勢機構4jによる力が加えられる位置はシートにおけるカッター4fによる切断位置よりも搬送方向の上流側の部分であればよい。例えば、図23に示すように、カッター4fによる切断位置よりも搬送方向の上流側で、かつ、第1の案内ローラ4gの下流側の位置に付勢機構4j、7による力を供給することができる。
 シートにおける付勢機構4jから力が加えられる部分から第1の案内ローラ4gまでの距離が第1の案内ローラ4gからカッター4fによる切断位置までの距離よりも小さく設定された構成について説明したが、前記距離は特に限定されない。
 シートに対して下向きの力を加える付勢機構4jについて説明したが、付勢機構による力の向きは押し付け位置P1から離れる方向であればよい。
 なお、前記実施形態では、シートにおける付勢機構4jから力が与えられる部分から第1の案内ローラ4gまでの距離が、第1の案内ローラ4gからカッター4fによる切断位置までの距離よりも小さい。しかし、シートにおける付勢機構4jから力が与えられる部分は、第1の案内ローラ4gから離れた上流側でもよい。例えば、シートにおける案内ロール3sよりもさらに上流側の部分に付勢機構4jから力を作用させてもよい。
 接着部材位置判定部5iにより判定された接着部材Hの位置が外径検出器4aの検出範囲内に位置する状態における外径検出器4aの検出結果を得るために、前記実施形態では、以下の処理が実行されている。
 接着部材位置判定部5iにより判定された接着部材Hの位置に基づいて、接着部材Hが外径検出器4aの検出範囲内に位置するように軸制御部5eにより軸駆動源4k、4lの駆動を制御し、この状態における外径検出器4aの結果を用いて外径判定部5fがロールにおける接着部材Hの位置における直径を特定している。
 これに代えて次の処理を行うこともできる。予め軸制御部5eにより駆動源4k、4lの駆動を制御して外径検出器4aによりロールの回転角度位置毎の外径を検出して記憶領域5bに記憶しておく(以下、記憶された外径を外径データという)。外径判定部5fは、外径データと接着部材位置判定部5iにより判定された接着部材Hの位置に対応するロールの回転角度位置とに基づいてロールの外径を特定し、この外径を接着部材Hが外径検出器4aの検出範囲内に位置する状態における外径検出器4aの検出結果として用いて、ロールにおける接着部材Hの部分外径を特定することができる。
 また、カッター4fの移動は、回転による移動に限られず、シートに対して所定の角度を維持した姿勢での移動(例えば、直線移動)であってもよい。
 付勢機構4jは、移動ユニット4bに設けられていなくてもよい。例えば、付勢機構4jは、基台2又は支持機構3に設けられていてもよい。この場合、支持軸がスプライス位置に配置された状態おいて、案内ロール3sを基準としてシートにおける搬送方向の上流側の部分に力を与えることができる位置に付勢機構4jを配置することもできる。
 また、押し付けローラ4eの押し付け方向(検出軸D2に沿った方向)が待機側ロールの外周面に垂直に配置された例について説明したが、押し付け方向は、待機側ロールの外周面に対して垂直に配置されていなくてもよい(図12に示す正面視において支持軸を通過しない直線に沿った方向でもよい)。具体的に、押し付けローラ4eを上下方向に移動させることもできる。
 なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
 上記課題を解決するために、本発明は、シートが巻き付けられた第1ロール及び第2ロールから前記シートを供給するためのシート供給装置であって、前記第1ロールをその中心位置で支持する第1支持軸と、前記第2ロールをその中心位置で支持する第2支持軸と、前記第1ロールのシートが供給された状態において前記第1ロールのシート残量が予め設定された残量以下となった場合に前記第2ロールの前記シートを前記第1ロールのシートに接ぐための接ぎ機構と、を備え、前記接ぎ機構は、前記第1ロールのシートを第2ロールの外周面上に予め設定された押し付け位置に押し付けるための押し付けローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた前進位置と前記押し付け位置から離れた後退位置との間で前記第2ロールの外周面に対して接離可能となるように前記押し付けローラを支持する移動ユニットと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた状態で前記シートの搬送方向における前記押し付け位置の上流側で前記第1ロールから引き出されたシートを前記押し付け位置へ案内するように前記移動ユニットに取り付けられた案内ローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた状態で前記シートにおける前記案内ローラと前記押し付けローラとの間の部分を切断するカッターと、を有し、前記シート供給装置は、前記第1ロールのシートにおける前記カッターによる切断位置よりも前記搬送方向の上流側の部分に対して前記押し付け位置から離れる方向の力を与える供給状態と前記力の供給を停止する停止状態との間で切換可能な付勢機構と、前記カッターによる前記シートの切断タイミングに合わせて前記付勢機構を停止状態から供給状態に切り換えるコントローラと、をさらに備えている、シート供給装置を提供する。
 また、本発明は、シートが巻き付けられた第1ロール及び第2ロールから前記シートを供給するためのシート供給方法であって、第1支持軸により中心位置で支持された前記第1ロールのシートを供給する第1供給工程と、前記第2ロールの前記シートを前記第1ロールのシートに接ぐための接ぎ機構を用いて、前記第1ロールのシートが供給された状態において前記第1ロールのシート残量が予め設定された残量以下となった場合に前記第2ロールの前記シートを前記第1ロールのシートに接ぐとともに前記第1ロールのシートを切断する接ぎ工程と、を含み、前記接ぎ機構は、前記第1ロールのシートを第2ロールの外周面上に予め設定された押し付け位置に押し付けるための押し付けローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた前進位置と前記押し付け位置から離れた非押付位置との間で前記第2ロールの外周面に対して接離可能となるように前記押し付けローラを支持する移動ユニットと、前記移動ユニットに取り付けられた案内ローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた状態で前記シートにおける前記案内ローラと前記押し付けローラとの間の部分を切断するカッターと、を有し、前記接ぎ工程では、前記移動ユニットを前記第2ロールに近づく方向に移動させることにより、前記押し付けローラを前記押し付け位置に押し付けるとともに前記シートの搬送方向における前記押し付け位置の上流側で前記第1ロールから引き出されたシートを前記案内ローラにより前記押し付け位置へ案内し、かつ、前記カッターによる前記シートの切断タイミングに合わせて前記第1ロールのシートにおける前記カッターによる切断位置よりも前記搬送方向の上流側の部分に対して前記押し付け位置から離れる方向の力を与える、シート供給方法を提供する。
 本発明では、カッターによるシートの切断タイミングに合わせて、第1ロールのシートにおけるカッターによる切断位置よりも上流側の部分に対して押し付け位置から離れる方向の力を与えることができる。
 そのため、第1ロールのシートの搬送による慣性や第2ロールの回転により生じる気流によって第1ロールのシートにおける切断位置の上流側の部分(シートの残存側の部分)が第2ロールのシートに追従するのを防止することができる。
 本発明において『シートの切断タイミングに合わせて付勢機構を停止状態から供給状態に切り換える』とは、シートの切断タイミングを含む所定の期間中に付勢機構を供給状態とすること、及び、切断後、第1ロールのシートの残存部分が第2ロールのシートに追従して搬送経路に巻き込まれる前のタイミングから所定の期間中に付勢機構を供給状態とすることを含む。
 しかし、より確実にシートの残存側の部分の第2ロールのシートに対する追従を防止すべく、前記コントローラは、前記シートの切断タイミングに対して所定時間前から所定時間経過後までの期間中に供給状態となるように前記付勢機構を制御することが好ましい。
 ここで、上記のようにシートの切断タイミングに先立って付勢機構を供給状態に切り換える場合、カッターの付近に付勢機構による力を加えると切断前のシートがカッターに対して移動してしまい正常な切断が困難になるおそれがある。
 そこで、前記シート供給装置において、前記付勢機構は、前記第1ロールのシートにおける前記案内ローラよりも前記搬送方向の上流側の部分に対して前記案内ローラから離れる方向の力を供給可能であることが好ましい。
 この態様によれば、シートにおける案内ローラを挟んでカッターと反対側の部分に付勢機構による力が加えられる。そのため、シートにおける力の与えられる部分の下流側の部分が案内ローラに支持されていることにより切断前のシートのカッターに対する移動量を低減することができる。
 ここで、シートにおける付勢機構からの力の供給位置がカッターから遠いほど、カッターによる切断の安定性は向上する反面、シートの残存側の部分の移動規制作用が小さくなる。
 そこで、前記シート供給装置において、前記シートにおける前記付勢機構から力が与えられる部分から前記案内ローラまでの距離は、前記案内ローラから前記カッターによる切断位置までの距離よりも小さいことが好ましい。
 この態様によれば、シートにおける付勢機構から力が与えられる位置を案内ローラ、しいてはカッターに近づけることができるため、切断の安定性と移動規制作用との両立を図ることができる。
 前記シート供給装置において、前記案内ローラは、前記第1ロールのシートの搬送経路における前記案内ローラの前記搬送方向の上流側の部分に対して下流側の部分が上向きに屈曲するように前記押し付けローラの下方に配置されており、付勢機構は、前記第1ロールのシートに対して下向きの力を与えることが好ましい。
 この態様によれば、重力の作用を借りてより確実にシートの残存側の部分を案内ローラ(押し付け位置)から離れる方向に付勢することができる。
 特に、カッターによる切断位置を基準としてシートの搬送方向の下流側の部分が上向きに搬送される状況において、上流側の部分を下向き、つまり、下流側の部分とは逆向きに付勢することができる。そのため、シートの残存側の部分がシートの搬送に追従するのをより確実に防止することができる。

Claims (6)

  1.  シートが巻き付けられた第1ロール及び第2ロールから前記シートを供給するためのシート供給装置であって、
     前記第1ロールをその中心位置で支持する第1支持軸と、
     前記第2ロールをその中心位置で支持する第2支持軸と、
     前記第1ロールのシートが供給された状態において前記第1ロールのシート残量が予め設定された残量以下となった場合に前記第2ロールの前記シートを前記第1ロールのシートに接ぐための接ぎ機構と、を備え、
     前記接ぎ機構は、前記第1ロールのシートを第2ロールの外周面上に予め設定された押し付け位置に押し付けるための押し付けローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた前進位置と前記押し付け位置から離れた後退位置との間で前記第2ロールの外周面に対して接離可能となるように前記押し付けローラを支持する移動ユニットと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた状態で前記シートの搬送方向における前記押し付け位置の上流側で前記第1ロールから引き出されたシートを前記押し付け位置へ案内するように前記移動ユニットに取り付けられた案内ローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた状態で前記シートにおける前記案内ローラと前記押し付けローラとの間の部分を切断するカッターと、を有し、
     前記シート供給装置は、前記第1ロールのシートにおける前記カッターによる切断位置よりも前記搬送方向の上流側の部分に対して前記押し付け位置から離れる方向の力を与える供給状態と前記力の供給を停止する停止状態との間で切換可能な付勢機構と、前記カッターによる前記シートの切断タイミングに合わせて前記付勢機構を停止状態から供給状態に切り換えるコントローラと、をさらに備えている、シート供給装置。
  2.  前記コントローラは、前記シートの切断タイミングの所定時間前から所定時間経過後までの期間中に供給状態となるように前記付勢機構を制御する、請求項1に記載のシート供給装置。
  3.  前記付勢機構は、前記第1ロールのシートにおける前記案内ローラよりも前記搬送方向の上流側の部分に対して前記案内ローラから離れる方向の力を供給可能である、請求項2に記載のシート供給装置。
  4.  前記シートにおける前記付勢機構から力が与えられる部分から前記案内ローラまでの距離は、前記案内ローラから前記カッターによる切断位置までの距離よりも小さい、請求項3に記載のシート供給装置。
  5.  前記案内ローラは、前記第1ロールのシートの搬送経路における前記案内ローラの前記搬送方向の上流側の部分に対して下流側の部分が上向きに屈曲するように前記押し付けローラの下方に配置されており、
     前記付勢機構は、前記第1ロールのシートに対して下向きの力を与える、請求項3又は4に記載のシート供給装置。
  6.  シートが巻き付けられた第1ロール及び第2ロールから前記シートを供給するためのシート供給方法であって、
     第1支持軸により中心位置で支持された前記第1ロールのシートを供給する第1供給工程と、
     前記第2ロールの前記シートを前記第1ロールのシートに接ぐための接ぎ機構を用いて、前記第1ロールのシートが供給された状態において前記第1ロールのシート残量が予め設定された残量以下となった場合に前記第2ロールの前記シートを前記第1ロールのシートに接ぐとともに前記第1ロールのシートを切断する接ぎ工程と、を含み、
     前記接ぎ機構は、前記第1ロールのシートを第2ロールの外周面上に予め設定された押し付け位置に押し付けるための押し付けローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた前進位置と前記押し付け位置から離れた非押付位置との間で前記第2ロールの外周面に対して接離可能となるように前記押し付けローラを支持する移動ユニットと、前記移動ユニットに取り付けられた案内ローラと、前記押し付けローラが前記押し付け位置に押し付けられた状態で前記シートにおける前記案内ローラと前記押し付けローラとの間の部分を切断するカッターと、を有し、
     前記接ぎ工程では、前記移動ユニットを前記第2ロールに近づく方向に移動させることにより、前記押し付けローラを前記押し付け位置に押し付けるとともに前記シートの搬送方向における前記押し付け位置の上流側で前記第1ロールから引き出されたシートを前記案内ローラにより前記押し付け位置へ案内し、かつ、前記カッターによる前記シートの切断タイミングに合わせて前記第1ロールのシートにおける前記カッターによる切断位置よりも前記搬送方向の上流側の部分に対して前記押し付け位置から離れる方向の力を与える、シート供給方法。
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