WO2020166608A1

WO2020166608A1 - シート供給装置及びシート供給方法

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Publication number: WO2020166608A1
Application number: PCT/JP2020/005341
Authority: WO
Inventors: 正人廣安
Original assignee: 株式会社瑞光
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2020-08-20
Also published as: US11597618B2; JP7084506B2; EP3912943A4; CN113412230A; CN113412230B; US20220127093A1; BR112021015514A2; EP3912943A1; JPWO2020166608A1

Abstract

定常制御において軸制御部（９２２）は、貯留機構（５）によるシート貯留量を基準の第１貯留量に維持することで、第１ロール（Ｒ１）の周速が所定の搬送速度と一致するように、第１支持軸（３１）の回転速度を調整する。貯留量調整制御において軸制御部（９２２）は、貯留機構（５）によるシート貯留量が第１貯留量よりも多い所定の第２貯留量に到達するまで、第１ロール（Ｒ１）の周速が前記搬送速度よりも速くなるように第１支持軸（３１）の回転速度を加速させる。算出部（９１１）は、前記定常制御の実行時には前記搬送速度に基づき第１ロール（Ｒ１）の外径を算出し、前記貯留量調整制御の実行時には前記定常制御中の第１ロール（Ｒ１）の外径の減少量から算出されたシート厚に基づき第１ロール（Ｒ１）の外径を算出する。

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及びシート供給方法に関する。

　従来から、シートが巻き付けられた第１ロール及び第２ロールから順次シートを繰り出して、当該シートを下流側の処理装置へ所定の搬送速度で供給するシート供給装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この種のシート供給装置は、シートの供給状態にある第１ロール（供給側ロール）のシートに第２ロール（待機側ロール）のシートを接ぎ合わせる接ぎ処理を行う接ぎ機構と、供給側ロールから送り出されたシートを貯留する貯留機構と、を備えている。

　シート供給装置では、供給側ロールのシートを供給する定常状態において、貯留機構によるシートの貯留量が基準の貯留量に維持されるように、すなわち、供給側ロールから貯留機構に送り込まれるシート量と、貯留機構から処理装置へ送り出されるシート量とが一致するように、供給側ロールの回転速度が調整される。供給側ロールからのシートの供給によって当該ロールのシート残量が所定の残量以下となった場合を想定する。この場合、接ぎ機構による接ぎ処理が実行されて、供給側ロールが第１ロールから第２ロールに切換えられる。この接ぎ機構による接ぎ処理の実行前に、貯留機構において供給側ロールのシートが前記基準の貯留量よりも多い所定の貯留量で貯留されるように、供給側ロールの回転速度が加速される。接ぎ機構は、供給側ロールの回転が停止された状態で、供給側ロールのシートに待機側ロールのシートを接ぎ合わせる接ぎ処理を実行する。接ぎ機構による接ぎ処理の実行中においては、貯留機構に多く貯留されたシートが供給される。これにより、下流側の処理装置へのシートの供給が継続される。

　供給側ロールのシート残量は、供給側ロールの外径とシート厚とから算出することができる。例えば、貯留機構によるシートの貯留量を前記基準の貯留量とする定常状態においては、供給側ロールの周速が前記搬送速度と一致しているので、供給側ロールの１回転当りに送り出されるシート長さから供給側ロールの外径が算出され、回転ごとに減少する外径からシート厚が算出される。しかし、貯留機構によるシートの貯留量を増加させている間は、供給側ロールの周速が前記搬送速度と一致しなくなるため、上記の方法では外径を算出することができず、供給側ロールのシート残量を把握することができない。シート残量を把握するためには、シートの送り出しに応じて変化するロールの外径を算出する必要がある。従来技術では、貯留機構におけるシートの貯留量に基づきロールの外径の算出が可能とされている。

　従来技術におけるシート貯留量に基づくロール外径の算出は、貯留量の変化を算出部にフィードバックさせながら、供給側ロールの外径を算出するため、前記基準の貯留量よりも多い貯留量に増加させるときには適用することが容易でない。すなわち、前記基準の貯留量よりも多い貯留量とするときには、貯留機構によるシートの貯留量が急激に変化するうえ、供給側ロールはシート残量が少なく小径となっているので、所定長さのシート供給に対し外径の変化量が大きくなるため、これに基づきロール外径を算出することは困難である。このため、ロールのシート残量を精度良く把握することができない。この結果、接ぎ機構による接ぎ処理の実行前における、貯留機構によるシートの貯留量が不足する虞がある。貯留機構によるシートの貯留量が不足すると、接ぎ機構による接ぎ処理の実行中においてシートの供給が停止する虞がある。これを避けるためには、シート残量が多い状態で接ぎ処理を行う必要があり、接ぎ処理後のシート残量が多くなって無駄が多い。

特開２００３－３２７３５４号公報

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接ぎ機構による接ぎ処理の実行後に残るシート残量を所定量に抑えて無駄を無くすことができるシート供給装置及びシート供給方法を提供することにある。

　本発明の一の局面に係るシート供給装置は、シートが巻き付けられた第１ロール及び第２ロールから順次シートを繰り出して、供給機構により所定の搬送速度で所定の処理装置に供給する装置である。このシート供給装置は、前記第１ロールをその中心位置で支持した状態で回転可能な第１支持軸と、前記第２ロールをその中心位置で支持した状態で回転可能な第２支持軸と、前記供給機構の上流側に配置され、前記第１ロール又は前記第２ロールから送り出されたシートを貯留し、そのシート貯留量を変化させることが可能に構成された貯留機構と、前記貯留機構の上流側に配置され、前記第１ロールのシートと前記第２ロールのシートとを接ぎ合わせる接ぎ処理を行うことにより、前記処理装置へ供給するシートのロールの切換えを可能とする接ぎ機構と、前記供給機構を介しての前記処理装置へのシートの供給に応じて変化する、前記第１ロール又は前記第２ロールの外径及びシート残量を算出する算出部と、前記第１支持軸及び前記第２支持軸の回転動作を制御する軸制御部と、を備える。前記処理装置に対して前記第１ロールのシートの供給後に前記第２ロールのシートを連続的に供給する場合を想定する。この場合、前記軸制御部は、前記第１ロールのシートを前記処理装置へ前記搬送速度で供給する定常状態において、前記貯留機構による前記第１ロールのシートの貯留量を基準の第１貯留量に維持することで、前記第１ロールの周速が前記搬送速度と一致するように、前記第１支持軸の回転速度を調整する定常制御を実行し、前記第１ロールの前記シート残量が所定の目標残量に所定長さを加算した第１残量となったときに、前記貯留機構による前記第１ロールのシートの貯留量が前記第１貯留量よりも多い所定の第２貯留量に到達するまで、前記第１ロールの周速が前記搬送速度よりも速くなるように前記第１支持軸の回転速度を加速させ、前記第２貯留量の到達後は前記第１ロールの周速が前記搬送速度と一致するように前記第１支持軸の回転速度を調整する貯留量調整制御を実行する。前記接ぎ機構は、前記軸制御部による前記貯留量調整制御の実行後において、前記第１ロールの前記シート残量が前記目標残量となった状態で、前記接ぎ処理を行う。前記算出部は、前記軸制御部による前記定常制御の実行時には、前記搬送速度と前記第１支持軸の回転数とに基づき前記第１ロールの前記外径として第１外径を算出すると共に、前記第１ロールの１回転毎の前記第１外径の減少量からシート厚を算出し、その第１ロールの第１外径とシート厚とに基づき前記シート残量を算出し、前記軸制御部による前記貯留量調整制御の実行時には、この貯留量調整制御に切換える直前の前記第１外径と前記算出されたシート厚と前記第１支持軸の回転数とに基づき前記第１ロールの前記外径として第２外径を算出し、その第１ロールの第２外径と前記シート厚とに基づき前記シート残量を算出する。

　本発明の他の局面に係るシート供給方法は、第１支持軸に支持された第１ロールと第２支持軸に支持された第２ロールとから、前記第１支持軸又は前記第２支持軸の回転に伴って順次シートを繰り出して、所定の搬送速度で所定の処理装置へ供給する方法である。このシート供給方法は、前記第１ロールから送り出されたシートを前記処理装置の上流側において基準の第１貯留量に維持することにより、前記第１ロールの周速が前記搬送速度と一致するように、前記第１支持軸の回転速度を調整しつつ前記処理装置へシートを供給する定常供給ステップと、前記処理装置へのシートの供給に応じて変化する前記第１ロールのシート残量が所定の目標残量に所定長さを加算した第１残量となったときに、前記処理装置の上流側での前記第１ロールのシートの貯留量が前記第１貯留量よりも多い所定の第２貯留量に到達するまで、前記第１ロールの周速が前記搬送速度よりも速くなるように前記第１支持軸の回転速度を加速させ、前記第２貯留量の到達後は前記第１ロールの周速が前記搬送速度と一致するように前記第１支持軸の回転速度を調整する貯留量調整ステップと、前記第１ロールのシート残量が前記目標残量となった状態で、当該第１ロールのシートと前記第２ロールのシートとを接ぎ合わせる接ぎ処理を行うことにより、前記処理装置へ供給するシートのロールを前記第１ロールから前記第２ロールに切換える接ぎ処理ステップと、を含む。前記定常供給ステップでは、前記搬送速度と前記第１支持軸の回転数とに基づき前記第１ロールの外径として第１外径を算出すると共に、前記第１ロールの１回転毎の前記第１外径の減少量からシート厚を算出し、その第１ロールの第１外径とシート厚とに基づきシート残量を算出する。前記貯留量調整ステップでは、この貯留量調整ステップに移行する直前の前記第１外径と前記算出されたシート厚と前記第１支持軸の回転数とに基づき前記第１ロールの外径として第２外径を算出し、その第１ロールの第２外径と前記シート厚とに基づきシート残量を算出する。

　本発明によれば、接ぎ機構による接ぎ処理に必要なシート量を貯留機構に貯留する間においても、シート残量を精緻に把握できるので、接ぎ処理後のシート残量を所定の目標残量に一致させることができるうえ、接ぎ機構による接ぎ処理の実行中におけるシートの供給に必要なシート量を確実に貯留することができる。

　本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

本発明の実施形態に係るシート供給装置の構成を模式的に示す正面一部断面図である。シート供給装置の動作を制御するコントローラの電気的構成を示すブロック図である。第１ロールに巻き付けられたシートについて、第１ロールから繰り出した状態を模式的に示す図である。コントローラにより定常制御が実行されたときのシート供給装置の動作を説明するための図である。コントローラにより貯留量調整制御が実行されたときのシート供給装置の動作を説明するための図である。コントローラにより停止制御が実行されたときのシート供給装置の動作を説明するための図である。コントローラにより復帰処理が実行されたときのシート供給装置の動作を説明するための図である。シート供給装置の動作を示すフローチャートである。

　以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るシート供給装置及びシート供給方法について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

　以下では、方向関係についてはＸＹＺ直交座標軸を用いて説明する。水平面上において互いに直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、これらのＸ軸方向及びＹ軸方向の両方向と直交する鉛直方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸方向の一方側を「＋Ｘ側」と称し、Ｘ軸方向の前記一方側とは反対の他方側を「－Ｘ側」と称する。また、Ｙ軸方向の一方側を「＋Ｙ側」と称し、Ｙ軸方向の前記一方側とは反対の他方側を「－Ｙ側」と称する。また、Ｚ軸方向の一方側を「＋Ｚ側」と称し、Ｚ軸方向の前記一方側とは反対の他方側を「－Ｚ側」と称する。

　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、シート供給装置１の動作を制御するコントローラ９の電気的構成を示すブロック図である。シート供給装置１は、シート１０Ｓが巻き付けられた第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２から順次シート１０Ｓを繰り出して、供給機構４を介して所定の処理装置１００に供給する装置である。供給機構４は、処理装置１００とシート供給装置１との間に設けられ、第１ロールＲ１又は第２ロールＲ２から送り出されたシート１０Ｓを、所定のテンションと搬送速度で処理装置１００へ供給する機構である。

　シート供給装置１は、装置本体２と、支持機構３と、貯留機構５と、接ぎ機構６と、操作部８と、コントローラ９とを備えている。

　装置本体２は、シート供給装置１を構成する各機構を収容する構造体である。支持機構３は、装置本体２に取り付けられると共に、第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２を支持する機構である。貯留機構５は、供給機構４の上流側に配置され、第１ロールＲ１又は第２ロールＲ２から送り出されたシート１０Ｓを貯留し、そのシート貯留量を変化させることが可能に構成された機構である。接ぎ機構６は、貯留機構５の上流側に配置され、第１ロールＲ１のシート１０Ｓと第２ロールＲ２のシート１０Ｓとを接ぎ合わせる接ぎ処理を行う機構である。接ぎ機構６は、接ぎ処理を行うことにより、処理装置１００へ供給するシート１０Ｓのロールの切換えを可能とする。

　操作部８は、シート供給装置１の動作に関する各種指令の入力操作を受け付ける。操作部８に対する入力操作は、シート供給装置１を操作する作業者によって行われる。コントローラ９は、処理装置１００へのシート１０Ｓの供給に応じて変化する第１ロールＲ１又は第２ロールＲ２の外径及びシート残量を算出する演算処理を行うと共に、シート供給装置１を構成する各機構を制御する制御処理を行う。

　処理装置１００に対して第１ロールＲ１のシート１０Ｓの供給後に、第２ロールＲ２のシート１０Ｓを連続的に供給する場合を想定する。この場合、シート供給装置１は、第１ロールＲ１（供給側ロール）から送り出されたシート１０Ｓを、貯留機構５にて貯留しつつ処理装置１００へ供給することができる。第１ロールＲ１からのシート１０Ｓの供給によって当該第１ロールＲ１のシート残量が所定の残量以下となると、接ぎ機構６によって第２ロールＲ２（待機側ロール）のシート１０Ｓを第１ロールＲ１（供給側ロール）のシート１０Ｓに接ぐと共に、接がれた位置の上流側で第１ロールＲ１から繰り出されているシート１０Ｓを切断する。これにより、シート供給装置１の下流側の処理装置１００にシート１０Ｓを連続的に供給することができる。なお、接ぎ機構６による接ぎ処理後においては、コントローラ９は、シート１０Ｓが切断された第１ロールＲ１に代わって第１支持軸３１に挿入される新たなロールを次の待機側ロールとして設定し、シート１０Ｓの供給が開始された第２ロールＲ２を次の供給側ロールとして設定する。このようなロールの設定変更は、接ぎ機構６による接ぎ処理が行われる毎に繰り返される。

　次に、シート供給装置１の各構成要素について、それぞれ詳細に説明する。なお、以下の説明では、処理装置１００に対して第１ロールＲ１のシート１０Ｓの供給後に、第２ロールＲ２のシート１０Ｓを連続的に供給する場合を想定することとする。

　支持機構３は、第１支持軸３１と、第２支持軸３２と、軸駆動源３３とを含む。第１支持軸３１は、Ｙ軸方向に延び、第１ロールＲ１をその中心位置で支持した状態で回転可能となるように、装置本体２に取り付けられている。第２支持軸３２は、Ｙ軸方向に延び、第２ロールＲ２をその中心位置で支持した状態で回転可能となるように、装置本体２に取り付けられている。図１に示す例では、第１支持軸３１と第２支持軸３２とは、装置本体２の－Ｚ側の端部において、互いに平行となるように、Ｘ軸方向に所定の間隔を置いて配置されている。第１支持軸３１及び第２支持軸３２は、装置本体２により片持ち支持されるように、装置本体２からＹ軸方向の一方側（＋Ｙ側）に延びている。このため、第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２を第１支持軸３１及び第２支持軸３２のそれぞれに挿入することにより、第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２を支持機構３に装着することができる。

　軸駆動源３３は、第１支持軸３１及び第２支持軸３２を軸心回りに回転させる駆動力を発生する駆動源である。軸駆動源３３は、例えばサーボモータにより構成されており、当該サーボモータの回転駆動力は、ベルトやプーリなどの動力伝達機構を介して第１支持軸３１及び第２支持軸３２にそれぞれ伝達される。これにより、第１支持軸３１及び第２支持軸３２を所定の速度で軸心回りに回転させることができる。

　第１支持軸３１及び第２支持軸３２の各々を回転させる軸駆動源３３であるサーボモータの駆動データは、コントローラ９に入力され、第１支持軸３１及び第２支持軸３２の回転数などの把握のために利用される。

　貯留機構５は、供給機構４に対してシート搬送方向の上流側に配置されている。図１に示す例では、貯留機構５は、装置本体２において、第１支持軸３１及び第２支持軸３２に対して＋Ｚ側の位置に取り付けられている。貯留機構５は、固定部材５１と貯留用回動部材５２と付勢機構５３とを含む。

　固定部材５１は、その位置が固定されるように装置本体２に取り付けられている。固定部材５１には、複数の貯留用固定ローラ５１１が、所定の間隔を置いて１列に並ぶように、回転可能に支持されている。複数の貯留用固定ローラ５１１は、シート１０Ｓを掛けられるようにＹ軸方向に延びるローラである。

　貯留用回動部材５２は、Ｙ軸方向に延びる回動軸５２２回りに回動可能となるように装置本体２に取り付けられる回動部材である。貯留用回動部材５２は、固定部材５１に近接する方向又は固定部材５１から離間する方向に、回動軸５２２回りに回動する。貯留用回動部材５２には、複数の貯留用移動ローラ５２１が、所定の間隔を置いて１列に並ぶように、回転可能に支持されている。複数の貯留用移動ローラ５２１は、シート１０Ｓを掛けられるようにＹ軸方向に延びるローラである。

　付勢機構５３は、エアシリンダー等で構成され、貯留用回動部材５２を固定部材５１から離間する方向に所定の押圧力で付勢する。

　貯留機構５においては、複数の貯留用固定ローラ５１１と複数の貯留用移動ローラ５２１との間にシート１０Ｓが、交互に掛け渡されている。貯留機構５は、複数の貯留用固定ローラ５１１と複数の貯留用移動ローラ５２１との間において、第１支持軸３１又は第２支持軸３２の回転に伴って第１ロールＲ１又は第２ロールＲ２から送り出されたシート１０Ｓを貯留する。更に、貯留機構５は、貯留用回動部材５２が固定部材５１に対して近接又は離間する方向に回動されることにより、シート１０Ｓの経路長を変化させ、シート１０Ｓの貯留量を変化させることが可能である。

　具体的には、供給機構４により貯留機構５から引き出されるシート量に比べて、第１ロールＲ１から貯留機構５に供給されるシート量が少ない場合を想定する。この場合、貯留機構５におけるシート貯留量が少なくなって貯留機構５内のシート１０Ｓのテンションが高まり、付勢機構５３の押圧力に抗して貯留用回動部材５２が固定部材５１に近接する方向に回動される。一方、供給機構４により貯留機構５から引き出されるシート量に比べて、第１ロールＲ１から貯留機構５に供給されるシート量が多くなる場合を想定する。この場合、貯留機構５におけるシート貯留量が多くなって貯留機構５内のシート１０Ｓのテンションが緩和され、付勢機構５３の押圧力により貯留用回動部材５２が固定部材５１から離間する方向に回動される。従って、貯留用回動部材５２の位置を検出することで、貯留機構５におけるシート貯留量が把握される。

　また、図１に示すように、装置本体２には、貯留用回動部材５２の近傍に、貯留位置センサＳＲが配置されている。この貯留位置センサＳＲは、固定部材５１に対して回動される貯留用回動部材５２の位置を検知するセンサである。貯留位置センサＳＲの検知結果は、コントローラ９に入力され、貯留機構５におけるシート貯留量の把握のために利用される。

　接ぎ機構６は、貯留機構５に対してシート搬送方向の上流側に配置されている。具体的には、接ぎ機構６は、シート搬送方向において、第１支持軸３１及び第２支持軸３２と貯留機構５との間に配置されている。図１に示す例では、接ぎ機構６は、装置本体２において、第１支持軸３１及び第２支持軸３２に対して＋Ｚ側であり、且つ貯留機構５に対して＋Ｘ側の位置に取り付けられている。接ぎ機構６は、押圧部材６１と、カッター６２と、押圧駆動源６１１と、カッター駆動源６２１とを含む。

　押圧部材６１は、第１支持軸３１の回転に伴って第１ロールＲ１から送り出されているシート１０Ｓの途中部と、第２ロールＲ２から繰り出されたシート１０Ｓの先端部とを互いに押し付ける押付動作を行う部材である。押圧駆動源６１１は、押圧部材６１に前記押付動作を実行させる駆動力を発生する駆動源である。接ぎ機構６においては、押圧部材６１が前記押付動作を実行することにより、第１ロールＲ１のシート１０Ｓと第２ロールＲ２のシート１０Ｓとを接ぎ合わせる接ぎ処理を行う。接ぎ機構６は、前記接ぎ処理を行うことにより、処理装置１００へ供給するシート１０Ｓのロールの切換えを可能とする。

　カッター６２は、押圧部材６１による前記押付動作によって第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２のシート１０Ｓ同士が接合された後、その接合部の上流位置で第１ロールＲ１からのシート１０Ｓを切断する切断動作を行う。カッター駆動源６２１は、カッター６２に前記切断動作を実行させる駆動力を発生する駆動源である。

　また、図１に示すように、シート搬送方向において、第１支持軸３１と接ぎ機構６との間、並びに、第２支持軸３２と接ぎ機構６との間には、複数の搬送ローラＣＲが配置されている。更に、シート搬送方向において、接ぎ機構６と貯留機構５との間にも、複数の搬送ローラＣＲが配置されている。これらの搬送ローラＣＲは、シート１０Ｓを掛けられるようにＹ軸方向に延びるローラである。搬送ローラＣＲは、第１ロールＲ１又は第２ロールＲ２から送り出されたシート１０Ｓを、接ぎ機構６に導くと共に、接ぎ機構６から貯留機構５へと導く。

　供給機構４は、シート供給装置１と処理装置１００との間に配置されている。供給機構４は、供給ローラ４１と供給駆動源４２と張力調整機構７とを含む。供給ローラ４１は、シート１０Ｓを掛けられるようにＹ軸方向に延びるローラである。図１に示す例では、供給ローラ４１は、処理装置１００の導入部に設けられている。供給駆動源４２は、供給ローラ４１を軸回りに所定の速度で回転させる駆動力を発生する駆動源である。供給駆動源４２は、例えばモータにより構成されている。供給駆動源４２の出力によって供給ローラ４１の回転速度を調整することにより、所定の搬送速度とテンションで第１ロールＲ１のシート１０Ｓが処理装置１００に供給される。

　張力調整機構７は、シート搬送方向において供給ローラ４１と貯留機構５との間に配置されている。図１に示す例では、張力調整機構７は、装置本体２において、接ぎ機構６に対して＋Ｚ側であり、且つＸ軸方向において供給機構４と貯留機構５との間の位置に取り付けられている。張力調整機構７は、貯留機構５から引き出されたシート１０Ｓが所定のテンションで供給ローラ４１へ送り出されるように、コントローラ９を介してフィードバック制御する。張力調整機構７は、複数の張力調整用固定ローラ７１と、張力調整用回動部材７２と、付勢機構７３と、駆動源により回転駆動される引取りロール７４とを含む。

　複数の張力調整用固定ローラ７１は、シート１０Ｓを掛けられるようにＹ軸方向に延びるローラである。複数の張力調整用固定ローラ７１は、その位置が固定されるように装置本体２に回転可能に取り付けられている。図１に示す例では、４本の張力調整用固定ローラ７１が、Ｘ軸方向に並んで配置されている。

　張力調整用回動部材７２は、Ｙ軸方向に延びる回動軸７２２回りに回動可能となるように装置本体２に取り付けられる回動部材である。張力調整用回動部材７２には、張力調整用移動ローラ７２１が回転可能に支持されている。張力調整用移動ローラ７２１は、シート１０Ｓを掛けられるようにＹ軸方向に延びるローラである。張力調整用移動ローラ７２１は、２本の張力調整用固定ローラ７１の間に配置されると共に、シート１０Ｓの張力（テンション）に応じて移動する。張力調整用移動ローラ７２１は、シート１０Ｓの張力に応じて張力調整用回動部材７２が回動軸７２２回りに回動することにより、移動する。付勢機構７３は、エアシリンダー等で構成され、張力調整用回動部材７２をシート１０Ｓの経路長が長くなるように所定の押圧力で付勢する。

　張力調整機構７においては、複数の張力調整用固定ローラ７１と張力調整用移動ローラ７２１との間にシート１０Ｓが、交互に掛け渡されている。シート１０Ｓの張力が予め定められた設定値よりも低い場合には、付勢機構７３の押圧力により、シート１０Ｓの経路長が長くなるように張力調整用移動ローラ７２１が移動する。一方、シート１０Ｓの張力が前記設定値よりも高い場合には、付勢機構７３の押圧力に抗して、シート１０Ｓの経路長が短くなるように張力調整用移動ローラ７２１が移動する。

　張力調整用回動部材７２の回動軸７２２には、図示しないロータリーエンコーダが付設されている。このロータリーエンコーダから出力される回動軸７２２の回動角度データは、張力調整用移動ローラ７２１の位置データとしてコントローラ９に入力される。コントローラ９は、ロータリーエンコーダからの出力結果に基づいて、貯留機構５から引取りロール７４により引き取られるシート１０Ｓが所定のテンションと搬送速度で供給ローラ４１から処理装置１００へ送り出されるように、引取りロール７４の回転速度を制御する。つまり、張力調整用回動部材７２の位置情報、すなわち張力調整用移動ローラ７２１の位置情報を、引取りロール７４の回転制御にフィードバックすることができる。

　コントローラ９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などを組み合わせて構成されている。図２に示すように、コントローラ９は、演算処理部９１と制御処理部９２とを含む。演算処理部９１は、処理装置１００へのシート１０Ｓの供給に応じて変化する第１ロールＲ１又は第２ロールＲ２の外径及びシート残量を算出する演算処理を行う。制御処理部９２は、シート供給装置１を構成する各機構を制御する制御処理を行う。

　演算処理部９１は、算出部９１１と指令部９１２とを含む。算出部９１１は、第１ロールＲ１又は第２ロールＲ２の外径を算出し、その外径に基づいてシート残量を算出する。算出部９１１は、後述の制御処理部９２における軸制御部９２２の制御に応じて、第１ロールＲ１又は第２ロールＲ２の外径の演算モードを切換える。

　第１ロールＲ１のシート１０Ｓを供給する定常状態における、軸制御部９２２による後述の定常制御が実行されている場合を想定する。この場合、算出部９１１は、供給機構４から処理装置１００への所定の搬送速度と一致した、第１ロールＲ１におけるシート１０Ｓの送出速度と、第１支持軸３１の回転数とに基づき、第１ロールＲ１の外径として第１外径を算出する。以下の説明では、このときの第１ロールＲ１の外径の演算モードを「実測モード」と称する。更に、算出部９１１は、第１ロールＲ１の１回転毎の外径（第１外径）の減少量から、第１ロールＲ１から送り出されているシート１０Ｓのシート厚を算出する。本実施形態では、算出部９１１は、第１ロールＲ１の外径と第１支持軸３１の回転数との関係について、最小二乗法によって１次関数を用いて近似し、その１次関数の傾きに基づく、第１ロールＲ１の１回転毎の外径の減少量から、第１ロールＲ１から送り出されているシート１０Ｓのシート厚を算出する。そして、算出部９１１は、第１ロールＲ１の外径（第１外径）と、シート１０Ｓのシート厚とに基づいて、第１ロールＲ１に巻き付けられたシート１０Ｓの残量を算出する。

　一方、前記定常制御に引き続いて、軸制御部９２２による後述の貯留量調整制御及び停止制御が実行されている場合を想定する。この場合、算出部９１１は、前記実測モードにおいて算出した第１ロールＲ１におけるシート１０Ｓのシート厚と、外径の演算モードを切換える直前、すなわち前記定常制御から前記貯留量調整制御に切換える直前に演算された第１ロールＲ１の外径（第１外径）と、第１支持軸３１の回転数とに基づき、第１ロールＲ１の外径として第２外径を算出する。すなわち、算出部９１１は、第１ロールＲ１の１回転毎に、「シート厚×２」の寸法だけ第１ロールＲ１の外径が減少していくものとして、第２外径を算出する。以下の説明では、このときの第１ロールＲ１の外径の演算モードを「推定モード」と称する。そして、算出部９１１は、第１ロールＲ１の外径（第２外径）と、シート１０Ｓのシート厚とに基づいて、第１ロールＲ１に巻き付けられたシート１０Ｓの残量を算出する。

　指令部９１２は、操作部８に入力される各種指令を監視すると共に、算出部９１１によって算出されるシート残量を監視し、それらの監視結果に基づき制御処理部９２の制御に関する指令信号を出力する。この指令部９１２の動作の詳細については後述する。

　制御処理部９２は、供給機構４の供給駆動源４２を制御する供給制御部９２１を含む。この供給制御部９２１は、供給駆動源４２を構成するモータの回転及びその停止を制御する。これにより、供給機構４から処理装置１００へシート１０Ｓが所定の搬送速度で供給されるように、供給ローラ４１の回転動作が制御される。

　また、制御処理部９２は、指令部９１２から出力された指令信号に基づき、シート供給装置１を構成する各機構を制御する制御処理を行う。制御処理部９２は、軸制御部９２２と、押圧制御部９２３と、カッター制御部９２４とを含む。

　軸制御部９２２は、軸駆動源３３を構成するモータの回転及びその停止を制御する。これにより、第１ロールＲ１を支持する第１支持軸３１と、第２ロールＲ２を支持する第２支持軸３２との回転動作が制御される。

　押圧制御部９２３は、押圧駆動源６１１を構成するエアシリンダーへのエアの供給及びその停止を制御する。これにより、押圧部材６１の押付動作が制御され、接ぎ機構６による第１ロールＲ１のシート１０Ｓと第２ロールＲ２のシート１０Ｓとを接ぎ合わせる接ぎ処理が行われる。カッター制御部９２４は、カッター駆動源６２１を構成するエアシリンダーへのエアの供給及びその停止を制御する。これにより、カッター６２の切断動作が制御され、第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２のシート１０Ｓ同士が接合された後、その接合部の上流位置で第１ロールＲ１からのシート１０Ｓが切断される。

　次に、コントローラ９により実行される処理に基づくシート供給方法について、図３～図８を参照して説明する。図３は、第１ロールＲ１に巻き付けられたシート１０Ｓについて、第１ロールＲ１から繰り出した状態を模式的に示す図である。図４は、コントローラ９により定常制御が実行されたときのシート供給装置１の動作を説明するための図である。図５は、コントローラ９により貯留量調整制御が実行されたときのシート供給装置１の動作を説明するための図である。図６は、コントローラ９により停止制御が実行されたときのシート供給装置１の動作を説明するための図である。図７は、コントローラ９により復帰処理が実行されたときのシート供給装置１の動作を説明するための図である。図８は、シート供給装置１の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、第１支持軸３１により支持された第１ロールＲ１から現在シートが供給され、第２支持軸３２に新たな第２ロールＲ２が装着される場面、つまり、第１ロールＲ１が供給側ロールであり、第２ロールＲ２が待機側ロールである場面について説明する。

　第１ロールＲ１のシート１０Ｓを供給する定常状態の運転を開始する前に、作業者による操作部８に対する入力操作によって、第１ロールＲ１に巻き付けられたシート１０Ｓの残量に関する目標残量ＬＡ、第１残量Ｌ１及び第２残量Ｌ２が設定される（図３参照）。

　第１ロールＲ１に巻き付けられたシート１０Ｓの目標残量ＬＡは、第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２の各シート１０Ｓが接ぎ機構６によって接ぎ合わされ、カッター６２により切断された後の、第１ロールＲ１のシート１０Ｓの残量の目標値を表す。

　第１ロールＲ１における第１残量Ｌ１は、下記式（１）に基づく値であって、第１管理長さＬＬ１と第２管理長さＬＬ２とを、目標残量ＬＡに加算した値に設定される。
　　第１残量Ｌ１＝
　　　　目標残量ＬＡ＋第１管理長さＬＬ１＋第２管理長さＬＬ２　　　・・・（１）

　第１管理長さＬＬ１は、下記式（２）に基づく値であって、軸制御部９２２による後述の貯留量調整制御の実行中に貯留機構５から供給機構４により処理装置１００へ供給されると想定されるシート１０Ｓの長さである貯留調整時送り長さＬＢ１と、貯留機構５におけるシート貯留量を示す後述の第２貯留量ＬＢ２と、を加算した値に設定される。
　　第１管理長さＬＬ１＝
　　　　貯留調整時送り長さＬＢ１＋第２貯留量ＬＢ２　　　・・・（２）

　第２管理長さＬＬ２は、下記式（３）に基づく値であって、軸制御部９２２による後述の停止制御の実行中に第１ロールＲ１から送り出されると想定されるシート１０Ｓの送り長さに設定される。すなわち、第２管理長さＬＬ２は、軸制御部９２２の停止制御によって第１支持軸３１の回転の停止動作が開始されてから完全に停止するまでの間に、第１ロールＲ１から送り出されるシート量である。
　　第２管理長さＬＬ２＝
　　　　シートの搬送速度×１／２×支持軸の停止に必要な時間　　　・・・（３）

　第１ロールＲ１における第２残量Ｌ２は、下記式（４）に基づく値であって、前記第２管理長さＬＬ２を目標残量ＬＡに加算した値に設定される。
　　第２残量Ｌ２＝目標残量ＬＡ＋第２管理長さＬＬ２　　　・・・（４）

　第１ロールＲ１のシート１０Ｓを供給する定常状態の運転を開始する指令が操作部８に入力されると、指令部９１２は、定常運転開始の指令を示す定常運転指令信号を出力する（ステップｓ１）。指令部９１２から定常運転指令信号が出力されると、算出部９１１は、第１ロールＲ１の外径を算出する際の外径演算モードを前記実測モードに設定する（ステップｓ２）。また、指令部９１２から定常運転指令信号が出力されると、軸制御部９２２は、定常制御を実行する（ステップｓ３、定常供給ステップ）。

　軸制御部９２２による定常制御の実行中において、供給制御部９２１は、供給機構４から処理装置１００へシート１０Ｓが所定の搬送速度で供給されるように、供給ローラ４１の回転動作を制御する。このとき、軸制御部９２２は、第２支持軸３２の回転を停止させた状態で、貯留機構５において貯留されているシート量が前記第１貯留量に維持されるように、第１支持軸３１の回転速度を調整する（図４参照）。すなわち、軸制御部９２２は、貯留位置センサＳＲにより検知される貯留用回動部材５２の位置情報を、第１支持軸３１の回転制御にフィードバックする。これにより、貯留機構５から供給機構４に向けて送り出されるシート量が、第１ロールＲ１から貯留機構５に送り込まれるシート量と一致し、第１ロールＲ１の周速が前記搬送速度と一致する。また、貯留機構５から供給ローラ４１に向けて所定のテンションでシート１０Ｓが搬送されるように、張力調整用回動部材７２の位置情報、すなわち張力調整用移動ローラ７２１の位置情報が、引取りロール７４の制御部にフィードバックされる。

　軸制御部９２２による定常制御の実行中において、算出部９１１は、前記搬送速度と第１支持軸３１の回転数とに基づき第１ロールＲ１の外径を算出すると共に、第１ロールＲ１の１回転毎の外径の減少量からシート厚を算出する（実測モード）。第１ロールＲ１の外径及びシート厚を算出する際に、算出部９１１は、軸駆動源３３の回転状態から第１支持軸３１の回転数を把握する。そして、算出部９１１は、第１ロールＲ１の外径とシート厚とに基づいて、第１ロールＲ１におけるシート残量を算出する。このような第１ロールＲ１の外径及びシート残量の算出は、第１支持軸３１の１回転毎に継続して実施される。

　軸制御部９２２による定常制御の実行中において、指令部９１２は、算出部９１１により算出される第１ロールＲ１のシート残量を監視する。指令部９１２は、第１ロールＲ１のシート残量が上記式（１）で示される第１残量Ｌ１になったか否かを判定する（ステップｓ４）。第１残量Ｌ１になったと判定した場合には、指令部９１２は、貯留調整指令信号を出力する（ステップｓ５）。貯留調整指令信号は、貯留機構５におけるシート貯留量の調整開始の指令を示す指令信号である。

　指令部９１２から貯留調整指令信号が出力されると、算出部９１１は、第１ロールＲ１の外径を算出する際の外径演算モードを前記推定モードに設定する（ステップｓ６）。また、指令部９１２から貯留調整指令信号が出力されると、軸制御部９２２は、貯留量調整制御を実行する（ステップｓ７、貯留量調整ステップ）。

　軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行中において、算出部９１１は、定常制御の実行中において算出したシート厚と、外径演算モードを実測モードから推定モードに切換える直前に算出された第１ロールＲ１の外径と、第１支持軸３１の回転数とに基づき第１ロールＲ１の外径を算出する（推定モード）。第１ロールＲ１の外径を算出する際に、算出部９１１は、軸駆動源３３の回転状態から第１支持軸３１の回転数を把握する。そして、算出部９１１は、第１ロールＲ１の外径とシート厚とに基づいて、第１ロールＲ１におけるシート残量を算出する。

　貯留量調整制御において軸制御部９２２は、貯留機構５による第１ロールＲ１のシート１０Ｓの貯留量が前記第１貯留量よりも多い所定の第２貯留量に到達するまで、第１支持軸３１の回転速度を加速させる（図５参照）。このとき、軸制御部９２２は、算出部９１１により算出された第１ロールＲ１の外径に基づく周速が、前記搬送速度よりも速い貯留量調整時速度となるように、第１支持軸３１の回転速度を加速させる。前記貯留量調整時速度は、１よりも大きい係数（例えば１．４）を前記搬送速度に乗算した値に設定される。また、軸制御部９２２は、貯留位置センサＳＲの検知結果に基づいて、貯留機構５におけるシート貯留量が前記第２貯留量に到達したことを把握する。そして、軸制御部９２２は、前記第２貯留量の到達後は第１ロールＲ１の外径に基づく周速が前記搬送速度と一致するように、第１支持軸３１の回転速度を調整する。

　なお、軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行中において、供給制御部９２１は、供給機構４により貯留機構５から処理装置１００へシート１０Ｓが前記搬送速度で供給されるように、供給ローラ４１の回転動作を制御する。これにより、第１ロールＲ１から貯留機構５へシート１０Ｓを供給する貯留量調整時速度と、貯留機構５から処理装置１００へシート１０Ｓを供給する前記搬送速度との速度差に基づくシート量だけ、貯留機構５でのシート貯留量が増加される。

　軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行中において、貯留機構５でのシート貯留量が前記第２貯留量に到達した後、指令部９１２は、算出部９１１により算出される第１ロールＲ１のシート残量を監視する。指令部９１２は、第１ロールＲ１のシート残量が上記式（４）で示される第２残量Ｌ２になったか否かを判定する（ステップｓ８）。第２残量Ｌ２になったと判定した場合には、指令部９１２は、接ぎ指令信号を出力する（ステップｓ９）。接ぎ指令信号は、接ぎ機構６による接ぎ処理の開始の指令を示す指令信号である。

　指令部９１２から接ぎ指令信号が出力されると、軸制御部９２２は、停止制御を実行する（ステップｓ１０、停止ステップ）。停止制御において軸制御部９２２は、第１ロールＲ１のシート１０Ｓが前記目標残量ＬＡとなった状態で、接ぎ機構６の接ぎ処理によって第２ロールＲ２のシート１０Ｓと接ぎ合わせられるように、第１支持軸３１の回転を停止させる（図６参照）。軸制御部９２２の停止制御によって第１支持軸３１の回転の停止動作が開始されてから完全に停止するまでの間には、上記式（３）で示される第２管理長さＬＬ２に相当する量のシート１０Ｓが、第１ロールＲ１から送り出される。すなわち、第１支持軸３１の回転が完全に停止されたときには、第１ロールＲ１のシート残量は、第２残量Ｌ２から第２管理長さＬＬ２を差し引いた目標残量ＬＡとなっている。

　第１支持軸３１の回転が停止されると、押圧制御部９２３は、押圧駆動源６１１を制御して押圧部材６１に押付動作を実行させる。これにより、第１ロールＲ１のシート１０Ｓが目標残量ＬＡとなった状態で、当該第１ロールＲ１のシート１０Ｓと第２ロールＲ２のシート１０Ｓとを接ぎ合わせる接ぎ処理が実行される（ステップｓ１１、接ぎ処理ステップ）。第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２のシート１０Ｓ同士が接合された後、カッター制御部９２４は、カッター駆動源６２１を制御してカッター６２に切断動作を実行させる。これにより、接合部の上流位置で第１ロールＲ１からのシート１０Ｓが切断される。

　なお、軸制御部９２２による停止制御の実行中、並びに、接ぎ機構６による接ぎ処理の実行中においては、供給制御部９２１は、供給機構４から処理装置１００へシート１０Ｓが前記搬送速度で供給されるように、供給ローラ４１の回転動作を制御する。すなわち、指令部９１２からの接ぎ指令信号の出力後においても、軸制御部９２２による定常制御及び貯留量調整制御の実行中と同様に、供給機構４により貯留機構５から処理装置１００への前記搬送速度でのシート１０Ｓの供給が継続される。この場合、貯留機構５に貯留されたシート１０Ｓが処理装置１００へ供給されることとなる。このため、図５と図６との比較から明らかなように、貯留機構５におけるシート貯留量は、前記第２貯留量から減少する。

　第１ロールＲ１のシート１０Ｓが切断されると、指令部９１２は、ロールの設定を変更する（ステップｓ１２）。具体的には、指令部９１２は、シートが切断された第１ロールＲ１に代わって後ほど第１支持軸３１に装着される新たなロールを次の待機側ロールとして設定し、第２ロールＲ２を次の供給側ロールとして設定する。そして、第２ロールＲ２を支持する第２支持軸３２の回転が開始され、第２ロールＲ２からのシート１０Ｓの供給が開始される。第２ロールＲ２の外径は、第２支持軸３２に装着された際に予め図示しないセンサ等で計測されており、この外径に基づく第２ロールＲ２の周速が前記搬送速度に一致するまで、前記第２支持軸３２の回転が加速される。なお、第２ロールＲ２の周速が前記搬送速度に達するまで、貯留機構５におけるシート貯留量は引き続き減少する。従って、前記所定の第２貯留量は、第１ロールＲ１の停止制御の開始から第２ロールＲ２の周速が前記搬送速度に達するまでの間に、貯留機構５において減少する貯留量よりも多い貯留量とされる。

　次に、軸制御部９２２及び押圧制御部９２３は、復帰処理を実行する（ステップｓ１３）。具体的には、押圧制御部９２３は、押圧駆動源６１１を制御して押圧部材６１を押付動作前の所定位置に戻す。また、軸制御部９２２は、第１支持軸３１を逆回転させることにより、第１ロールＲ１における切断位置よりも上流側のシート１０Ｓを巻き取る（図７参照）。その後、第１ロールＲ１が第１支持軸３１から取り外され、新たなロールを次の待機側ロールとして第１支持軸３１に装着する。

　次に、指令部９１２は、第２ロールＲ２のシート１０Ｓを供給する定常状態の運転を開始する指令を示す定常運転指令信号を出力する（ステップｓ１４）。指令部９１２から定常運転指令信号が出力されると、算出部９１１は、第１ロールＲ１からのシート１０Ｓの供給の場合と同様に、第２ロールＲ２の外径を算出する際の外径演算モードを前記実測モードに設定する（ステップｓ１５）。また、指令部９１２から定常運転指令信号が出力されると、軸制御部９２２は、第１ロールＲ１からのシート１０Ｓの供給の場合と同様に、定常制御を実行する（ステップｓ１６）。このようにして、処理装置１００へ供給するシート１０Ｓのロールの切換えが行われる。そして、軸制御部９２２による第１支持軸３１及び第２支持軸３２の回転制御に関して、定常制御、貯留量調整制御及び停止制御が繰り返される。

　以上説明したように、本実施形態に係るシート供給装置１では、軸制御部９２２は、第１ロールＲ１のシート１０Ｓを供給する定常状態において定常制御を実行し、第１ロールＲ１のシート残量が第１残量Ｌ１となったときに貯留量調整制御を実行する。定常制御において軸制御部９２２は、貯留機構５にて基準の第１貯留量のシート１０Ｓが貯留されるように第１支持軸３１の回転速度を調整する（図４参照）。これにより、第１ロールＲ１のシート１０Ｓを供給する定常状態において、貯留機構５から処理装置１００へのシート１０Ｓの送り量と第１ロールＲ１から貯留機構５へのシート１０Ｓの送り量とが一致し、第１ロールＲ１の周速が前記搬送速度と一致することとなる。貯留量調整制御において軸制御部９２２は、貯留機構５によるシート１０Ｓの貯留量が前記第１貯留量よりも多い所定の第２貯留量に到達するまで、第１ロールＲ１の周速が前記搬送速度よりも速くなるように第１支持軸３１の回転速度を加速させる（図５参照）。このような軸制御部９２２の定常制御及び貯留量調整制御の実行によって、第１支持軸３１の回転に伴って第１ロールＲ１から送り出されたシート１０Ｓを、貯留機構５にて貯留しつつ処理装置１００へ供給することができる。

　第１ロールＲ１からシート１０Ｓが送り出されると、その送り出しに応じて第１ロールＲ１の外径が変化する。第１ロールＲ１の外径は、算出部９１１によって算出される。算出部９１１は、軸制御部９２２による定常制御の実行時には、第１ロールＲ１から貯留機構５を介しての処理装置１００へのシート１０Ｓの搬送速度と第１支持軸３１の回転数とに基づき第１ロールＲ１の外径を算出すると共に、第１ロールＲ１の１回転毎の外径の減少量からシート厚を算出する。一方、軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行時には、算出部９１１は、定常制御の実行時に予め算出された前記シート厚と貯留量調整制御に切換える直前に算出された外径と第１支持軸３１の回転数とに基づいて、第１ロールＲ１の外径を算出する。これにより、貯留機構５によるシート１０Ｓの貯留量が急激に変化する貯留量調整制御の実行中においても、第１ロールＲ１の外径の迅速な算出が可能である。

　算出部９１１により算出された第１ロールＲ１の外径は、第１ロールＲ１のシート残量の算出に利用される。上記の通り、軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行中においても、第１ロールＲ１の外径が迅速に算出されるので、貯留機構５によるシート貯留量や外径が急激に変化する場合でも、その算出された外径に基づきシート残量を正確に算出することができる。これにより、接ぎ機構６による接ぎ処理に必要な第２貯留量ＬＢ２のシート１０Ｓを貯留機構５に貯留する貯留量調整制御の実行中においても、第１ロールＲ１のシート残量を精緻に把握することができる。このため、軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行後において、接ぎ機構６が接ぎ処理を行ったときに、その接ぎ処理後のシート残量を所定の目標残量ＬＡに一致させることができる。また、第１ロールＲ１の外径とシート残量とが精緻に把握されるので、接ぎ機構６による接ぎ処理の実行前において、必要なシート残量を確保しつつ、貯留機構５に所定の第２貯留量ＬＢ２のシート１０Ｓを確実に貯留することができる。この結果、貯留機構５によるシート１０Ｓの貯留量の不足に起因した、接ぎ処理中でのシート供給の停止を防止することができる。

　また、既述の通り、算出部９１１は、軸制御部９２２による定常制御の実行中において第１ロールＲ１の外径及びシート厚を算出する。更に、算出部９１１は、軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行中においても、第１ロールＲ１の外径を算出する。算出部９１１は、軸制御部９２２による定常制御及び貯留量調整制御の実行中において、第１ロールＲ１の外径とシート厚とに基づいて、第１ロールＲ１のシート残量を算出することができる。

　軸制御部９２２は、貯留量調整制御の実行後において、算出部９１１により算出されたシート残量が所定の第２残量Ｌ２となったときに停止制御を実行し、接ぎ機構６による接ぎ処理が可能となるように第１支持軸３１の回転を停止させる。これにより、第１ロールＲ１のシート１０Ｓが目標残量ＬＡとなった状態で、第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２の各シート１０Ｓを接ぎ合わせることができる。このため、各シート１０Ｓの接ぎ時において、第１ロールＲ１に巻き付けられたシート１０Ｓの残量を一定の目標残量ＬＡとすることができる。

　ここで、第１残量Ｌ１は、上記式（１）で示されるように、第１管理長さＬＬ１と第２管理長さＬＬ２とを目標残量ＬＡに加算した値に設定される。第１管理長さＬＬ１は、上記式（２）で示されるように、貯留調整時送り長さＬＢ１と第２貯留量ＬＢ２とを加算したものであって、軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行中において第１ロールＲ１からの送り出しが想定されるシート量である。第２管理長さＬＬ２は、上記式（３）で示されるように、軸制御部９２２による停止制御の実行中において第１ロールＲ１からの送り出しが想定されるシート量である。すなわち、第１残量Ｌ１は、接ぎ機構６による接ぎ処理の実行前に、貯留機構５にて第２貯留量ＬＢ２のシート１０Ｓを貯留するために必要な最小限のシート量を、目標残量ＬＡに加算した値となる。このため、第１ロールＲ１のシート残量が第１残量Ｌ１となり、軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行によって第１支持軸３１の回転速度が加速されるときには、第１ロールＲ１が可能な範囲で軽量となる。これにより、第１支持軸３１の回転速度を加速させるときの軸駆動源３３の負荷を可及的に軽減することができる。

　また、第２残量Ｌ２は、上記式（４）で示されるように、前記第２管理長さＬＬ２を目標残量ＬＡに加算した値に設定される。すなわち、第２残量Ｌ２は、第１支持軸３１の回転の停止動作が開始されてから完全に停止するまでの間に第１ロールＲ１から送り出されるシート量を、目標残量ＬＡに加算した値となる。このため、第１ロールＲ１のシート残量が第２残量Ｌ２となり、軸制御部９２２による停止制御の実行によって第１支持軸３１の回転が停止されたときには、第１ロールＲ１のシート残量が目標残量ＬＡとなっている。これにより、第１ロールＲ１のシート１０Ｓが目標残量ＬＡとなった状態で、接ぎ機構６の接ぎ処理によって第１ロールＲ１及び第２ロールＲ２の各シート１０Ｓを接ぎ合わせることができる。

　また、第２残量Ｌ２は、第１残量Ｌ１から第１管理長さＬＬ１を減算した値とされている。この場合、第１ロールＲ１のシート残量が第１残量Ｌ１となり、軸制御部９２２による貯留量調整制御の実行によって貯留機構５にて第２貯留量ＬＢ２のシート１０Ｓが貯留された後、速やかに、第１ロールＲ１のシート残量が第２残量Ｌ２となる。すなわち、貯留機構５にて第２貯留量ＬＢ２のシート１０Ｓが貯留された後、速やかに、軸制御部９２２による停止制御が実行されて第１支持軸３１の回転が停止され、接ぎ機構６による接ぎ処理の実行が可能となる。

　接ぎ機構６による接ぎ処理が実行される際は、第１支持軸３１の回転が停止されるので、貯留機構５におけるシート貯留量は、前記第２貯留量ＬＢ２から減少する。これにより、貯留機構５にて第２貯留量ＬＢ２のシート１０Ｓが貯留された後、直ちに接ぎ機構６による接ぎ処理が実行されると、速やかに、その貯留機構５におけるシート貯留量を減少させることができる。このため、貯留機構５に多量のシート１０Ｓが貯留されている時間を短くすることができる。この結果、複数の貯留用固定ローラ５１１と複数の貯留用移動ローラ５２１との間にシート１０Ｓが交互に掛け渡され、前記第２貯留量ＬＢ２に対応してシート経路長が長くされた場合のシート１０Ｓの蛇行の発生を、可及的に防止することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形実施形態を採ることができる。

　上記実施形態では、貯留機構５が固定部材５１と貯留用回動部材５２とを備え、貯留用回動部材５２の固定部材５１に対する回動によってシート貯留量を変化させる構成について説明したが、貯留機構５の構成はこれに限定されるものではない。貯留機構５は、貯留用回動部材５２の代わりに、固定部材５１に対して近接又は離間する方向に平行に移動する移動部材を備える構成であってもよい。この移動部材に、複数の貯留用移動ローラ５２１を取り付けるようにすればよい。このような構成の貯留機構５では、移動部材が固定部材５１に対して近接又は離間する方向に移動されることにより、シート１０Ｓの経路長を変化させ、シート１０Ｓの貯留量を変化させることが可能である。また、複数の貯留用移動ローラ５２１を貯留用回動部材５２や移動部材に取り付けることなく、複数の貯留用移動ローラ５２１をそれぞれ個別に、貯留用固定ローラ５１１に対して移動させる構成であってもよい。また、固定部材と回動部材や移動部材に代えて、互いに近接又は離間する一対の回動部材や移動部材を備える構成であってもよい。

　上記実施形態では、支持機構３が第１支持軸３１及び第２支持軸３２を備える構成について説明したが、支持機構３が３つ以上の支持軸を備えると共に、各支持軸がそれぞれロールを支持していてもよい。

　また、シート供給装置１を構成する各機構の配置は、上記実施形態のものに限定されず、シート１０Ｓの搬送を妨げない範囲で任意に設定することができる。

　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。

　このシート供給装置によれば、軸制御部は、第１ロールのシートを処理装置へ所定の搬送速度で供給する定常状態において定常制御を実行し、第１ロールのシート残量が第１残量となったときに貯留量調整制御を実行する。定常制御において軸制御部は、貯留機構におけるシート貯留量が基準の第１貯留量に維持されるように、第１支持軸の回転速度を調整する。これにより、第１ロールのシートを供給する定常状態において、貯留機構から処理装置へのシートの送り量と第１ロールから貯留機構へのシートの送り量とが一致し、第１ロールの周速が前記搬送速度と一致することとなる。貯留量調整制御において軸制御部は、貯留機構によるシートの貯留量が前記第１貯留量よりも多い所定の第２貯留量に到達するまで、第１ロールの周速が前記搬送速度よりも速くなるように第１支持軸の回転速度を加速させる。このような軸制御部の定常制御及び貯留量調整制御の実行によって、第１支持軸の回転に伴って第１ロールから送り出されたシートを、貯留機構にて貯留しつつ処理装置へ供給することができる。

　第１ロールからシートが送り出されると、その送り出しに応じて第１ロールの外径が変化する。第１ロールの外径は、算出部によって算出される。算出部は、軸制御部による定常制御の実行時には、第１ロールから貯留機構を介しての処理装置へのシートの搬送速度と第１支持軸の回転数とに基づき第１ロールの外径を算出すると共に、第１ロールの１回転毎の外径の減少量からシート厚を算出する。一方、軸制御部による貯留量調整制御の実行時には、算出部は、定常制御の実行時に予め算出された前記シート厚と貯留量調整制御に切換える直前の外径と第１支持軸の回転数とに基づいて、第１ロールの外径を算出する。これにより、貯留機構によるシートの貯留量が急激に変化する貯留量調整制御の実行中においても、第１ロールの外径の迅速な算出が可能である。

　算出部により算出された第１ロールの外径は、第１ロールのシート残量の算出に利用される。上記の通り、軸制御部による貯留量調整制御の実行中においても、第１ロールの外径が迅速に算出されるので、貯留機構によるシート貯留量や外径が急激に変化する場合でも、その算出された外径に基づきシート残量を正確に算出することができる。これにより、接ぎ機構による接ぎ処理に必要な第２貯留量のシートを貯留機構に貯留する貯留量調整制御の実行中においても、第１ロールのシート残量を精緻に把握することができる。このため、軸制御部による貯留量調整制御の実行後において、接ぎ機構が接ぎ処理を行ったときに、その接ぎ処理後のシート残量を所定の目標残量に一致させることができる。また、第１ロールの外径とシート残量とが精緻に把握されるので、接ぎ機構による接ぎ処理の実行前において、必要なシート残量を確保しつつ、貯留機構に所定の第２貯留量のシートを確実に貯留することができる。

　上記のシート供給装置において、前記軸制御部は、前記貯留量調整制御の実行後において、前記第１ロールの前記シート残量が前記第１残量よりも少ない所定の第２残量となったときに、前記第１ロールのシートが前記目標残量となった状態で、前記接ぎ機構の前記接ぎ処理によって前記第２ロールのシートと接ぎ合わせられるように、前記第１支持軸の回転を停止させる停止制御を実行する構成であってもよい。

　既述の通り、算出部は、軸制御部による定常制御の実行中において第１ロールの外径及びシート厚を算出する。更に、算出部は、軸制御部による貯留量調整制御の実行中においても、第１ロールの外径を算出する。算出部は、軸制御部による定常制御及び貯留量調整制御の実行中において、第１ロールの外径とシート厚とに基づいて、第１ロールのシート残量を算出することができる。

　軸制御部は、貯留量調整制御の実行後において、算出部により算出されたシート残量が所定の第２残量となったときに停止制御を実行し、接ぎ機構による接ぎ処理が可能となるように第１支持軸の回転を停止させる。これにより、第１ロールのシートが目標残量となった状態で、第１ロール及び第２ロールの各シートを接ぎ合わせることができる。このため、各シートの接ぎ時において、第１ロールに巻き付けられたシートの残量を一定の目標残量とすることができる。

　上記のシート供給装置において、前記第１残量は、前記軸制御部による前記貯留量調整制御の実行中に前記供給機構から前記処理装置へ供給されるシートの長さと前記第２貯留量とを加算した第１管理長さと、前記軸制御部による前記停止制御の実行中に前記第１ロールから送り出されるシートの送り長さである第２管理長さとを、前記目標残量に加算した値に設定され、前記第２残量は、前記第２管理長さを前記目標残量に加算した値に設定される構成であってもよい。

　この態様では、第１残量は、第１管理長さと第２管理長さとを目標残量に加算した値に設定される。第１管理長さは、供給機構から処理装置へ供給されるシートの長さと前記第２貯留量とを加算したものであって、軸制御部による貯留量調整制御の実行中において第１ロールからの送り出しが想定されるシート量である。第２管理長さは、軸制御部による停止制御の実行中において第１ロールからの送り出しが想定されるシート量である。すなわち、第１残量は、接ぎ機構による接ぎ処理の実行前に、貯留機構にて第２貯留量のシートを貯留するために必要な最小限のシート量を、目標残量に加算した値となる。このため、第１ロールのシート残量が第１残量となり、軸制御部による貯留量調整制御の実行によって第１支持軸の回転速度が加速されるときには、第１ロールが可能な範囲で軽量となる。これにより、第１支持軸の回転速度を加速させるときの駆動源の負荷を可及的に軽減することができる。

　また、第２残量は、前記第２管理長さを目標残量に加算した値に設定される。第２管理長さは、上記の通り、軸制御部による停止制御の実行中において第１ロールからの送り出しが想定されるシート量である。すなわち、第２残量は、第１支持軸の回転の停止動作が開始されてから完全に停止するまでの間に第１ロールから送り出されるシート量を、目標残量に加算した値となる。このため、第１ロールのシート残量が第２残量となり、軸制御部による停止制御の実行によって第１支持軸の回転が停止されたときには、第１ロールのシート残量が目標残量となっている。これにより、第１ロールのシートが目標残量となった状態で、接ぎ機構の接ぎ処理によって第１ロール及び第２ロールの各シートを接ぎ合わせることができる。

　また、第２残量は、第１残量から第１管理長さを減算した値とされている。この場合、第１ロールのシート残量が第１残量となり、軸制御部による貯留量調整制御の実行によって貯留機構にて第２貯留量のシートが貯留された後、速やかに、第１ロールのシート残量が第２残量となる。すなわち、貯留機構にて第２貯留量のシートが貯留された後、速やかに、軸制御部による停止制御が実行されて第１支持軸の回転が停止され、接ぎ機構による接ぎ処理の実行が可能となる。

　上記のシート供給方法は、前記貯留量調整ステップと前記接ぎ処理ステップとの間において、前記第１ロールのシート残量が前記第１残量よりも少ない所定の第２残量となったときに、前記第１支持軸の回転を停止させる停止ステップを、更に含む構成であってもよい。

　以上説明した通り、本発明によれば、接ぎ機構による接ぎ処理に必要なシート量を貯留機構に貯留する間においても、シート残量を精緻に把握できるので、接ぎ処理後のシート残量を所定の目標残量に一致させることができるうえ、接ぎ機構による接ぎ処理の実行中におけるシートの供給に必要なシート量を確実に貯留することができる。

Claims

　シートが巻き付けられた第１ロール及び第２ロールから順次シートを繰り出して、供給機構により所定の搬送速度で所定の処理装置に供給する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した状態で回転可能な第１支持軸と、
　前記第２ロールをその中心位置で支持した状態で回転可能な第２支持軸と、
　前記第１支持軸又は前記第２支持軸の回転に伴って前記第１ロール又は前記第２ロールから送り出されたシートを、所定の搬送速度で前記処理装置へ供給する供給機構と、
　前記供給機構の上流側に配置され、前記第１ロール又は前記第２ロールから送り出されたシートを貯留し、そのシート貯留量を変化させることが可能に構成された貯留機構と、
　前記貯留機構の上流側に配置され、前記第１ロールのシートと前記第２ロールのシートとを接ぎ合わせる接ぎ処理を行うことにより、前記処理装置へ供給するシートのロールの切換えを可能とする接ぎ機構と、
　前記供給機構を介しての前記処理装置へのシートの供給に応じて変化する、前記第１ロール又は前記第２ロールの外径及びシート残量を算出する算出部と、
　前記第１支持軸及び前記第２支持軸の回転動作を制御する軸制御部と、を備え、
　前記処理装置に対して前記第１ロールのシートの供給後に前記第２ロールのシートを連続的に供給する場合、
　前記軸制御部は、
　　前記第１ロールのシートを前記処理装置へ前記搬送速度で供給する定常状態において、前記貯留機構による前記第１ロールのシートの貯留量を基準の第１貯留量に維持することで、前記第１ロールの周速が前記搬送速度と一致するように、前記第１支持軸の回転速度を調整する定常制御を実行し、
　　前記第１ロールの前記シート残量が所定の目標残量に所定長さを加算した第１残量となったときに、前記貯留機構による前記第１ロールのシートの貯留量が前記第１貯留量よりも多い所定の第２貯留量に到達するまで、前記第１ロールの周速が前記搬送速度よりも速くなるように前記第１支持軸の回転速度を加速させ、前記第２貯留量の到達後は前記第１ロールの周速が前記搬送速度と一致するように前記第１支持軸の回転速度を調整する貯留量調整制御を実行し、
　前記接ぎ機構は、前記軸制御部による前記貯留量調整制御の実行後において、前記第１ロールの前記シート残量が前記目標残量となった状態で、前記接ぎ処理を行い、
　前記算出部は、
　　前記軸制御部による前記定常制御の実行時には、前記搬送速度と前記第１支持軸の回転数とに基づき前記第１ロールの前記外径として第１外径を算出すると共に、前記第１ロールの１回転毎の前記第１外径の減少量からシート厚を算出し、その第１ロールの第１外径とシート厚とに基づき前記シート残量を算出し、
　　前記軸制御部による前記貯留量調整制御の実行時には、この貯留量調整制御に切換える直前の前記第１外径と前記算出されたシート厚と前記第１支持軸の回転数とに基づき前記第１ロールの前記外径として第２外径を算出し、その第１ロールの第２外径と前記シート厚とに基づき前記シート残量を算出する、シート供給装置。
　前記軸制御部は、前記貯留量調整制御の実行後において、前記第１ロールの前記シート残量が前記第１残量よりも少ない所定の第２残量となったときに、前記第１ロールのシートが前記目標残量となった状態で、前記接ぎ機構の前記接ぎ処理によって前記第２ロールのシートと接ぎ合わせられるように、前記第１支持軸の回転を停止させる停止制御を実行する、請求項１に記載のシート供給装置。
　前記第１残量は、前記軸制御部による前記貯留量調整制御の実行中に前記供給機構から前記処理装置へ供給されるシートの長さと前記第２貯留量とを加算した第１管理長さと、前記軸制御部による前記停止制御の実行中に前記第１ロールから送り出されるシートの送り長さである第２管理長さとを、前記目標残量に加算した値に設定され、
　前記第２残量は、前記第２管理長さを前記目標残量に加算した値に設定される、請求項２に記載のシート供給装置。
　第１支持軸に支持された第１ロールと第２支持軸に支持された第２ロールとから、前記第１支持軸又は前記第２支持軸の回転に伴って順次シートを繰り出して、所定の搬送速度で所定の処理装置へ供給するシート供給方法であって、
　前記第１ロールから送り出されたシートを前記処理装置の上流側において基準の第１貯留量に維持することにより、前記第１ロールの周速が前記搬送速度と一致するように、前記第１支持軸の回転速度を調整しつつ前記処理装置へシートを供給する定常供給ステップと、
　前記処理装置へのシートの供給に応じて変化する前記第１ロールのシート残量が所定の目標残量に所定長さを加算した第１残量となったときに、前記処理装置の上流側での前記第１ロールのシートの貯留量が前記第１貯留量よりも多い所定の第２貯留量に到達するまで、前記第１ロールの周速が前記搬送速度よりも速くなるように前記第１支持軸の回転速度を加速させ、前記第２貯留量の到達後は前記第１ロールの周速が前記搬送速度と一致するように前記第１支持軸の回転速度を調整する貯留量調整ステップと、
　前記第１ロールのシート残量が前記目標残量となった状態で、当該第１ロールのシートと前記第２ロールのシートとを接ぎ合わせる接ぎ処理を行うことにより、前記処理装置へ供給するシートのロールを前記第１ロールから前記第２ロールに切換える接ぎ処理ステップと、を含み、
　前記定常供給ステップでは、前記搬送速度と前記第１支持軸の回転数とに基づき前記第１ロールの外径として第１外径を算出すると共に、前記第１ロールの１回転毎の前記第１外径の減少量からシート厚を算出し、その第１ロールの第１外径とシート厚とに基づきシート残量を算出し、
　前記貯留量調整ステップでは、この貯留量調整ステップに移行する直前の前記第１外径と前記算出されたシート厚と前記第１支持軸の回転数とに基づき前記第１ロールの外径として第２外径を算出し、その第１ロールの第２外径と前記シート厚とに基づきシート残量を算出する、シート供給方法。
　前記貯留量調整ステップと前記接ぎ処理ステップとの間において、前記第１ロールのシート残量が前記第１残量よりも少ない所定の第２残量となったときに、前記第１支持軸の回転を停止させる停止ステップを、更に含む、請求項４に記載のシート供給方法。