ラベル供給装置
【課題】ラベル供給装置において、長さの同じラベルセグメントからなるラベル基材はもちろんのこと、長さの異なるラベルセグメントからなるラベル基材に対しても、ラベルを精度良く切り出すことが目的とされる。
【解決手段】ラベル供給装置のマークセンサ２６は、ラベル基材に対してラベルセグメント毎の目標切断位置と一定の相対位置に付されたマークを検出する。ラベル供給装置の制御手段１３は、マークセンサ２６から得られる検出信号に基づいて、搬送機構３の搬送速度を制御する。具体的には、制御手段１３は、マークセンサ２６によって１つのマークが検出された後、当該マークがラベル基材の搬送経路に沿って切断機構４に到達するまでの時間を、搬送速度を制御することによって調整することにより、当該マークと一定の相対位置に設定されている目標切断位置を、切断機構４による実切断位置に合致せしめる。
【解決手段】ラベル供給装置のマークセンサ２６は、ラベル基材に対してラベルセグメント毎の目標切断位置と一定の相対位置に付されたマークを検出する。ラベル供給装置の制御手段１３は、マークセンサ２６から得られる検出信号に基づいて、搬送機構３の搬送速度を制御する。具体的には、制御手段１３は、マークセンサ２６によって１つのマークが検出された後、当該マークがラベル基材の搬送経路に沿って切断機構４に到達するまでの時間を、搬送速度を制御することによって調整することにより、当該マークと一定の相対位置に設定されている目標切断位置を、切断機構４による実切断位置に合致せしめる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラベル供給装置に関し、特にラベル基材の切断精度の向上に関連した技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、飲料水用のボトルなどに装着されるラベルの供給に、ラベル供給装置が用いられている。当該ラベル供給装置は、複数のラベルセグメントが一方向に連続してなるラベル基材を、ラベルセグメント毎に切断してラベルを供給する。
【０００３】
そして、上記ラベル供給装置において、ラベル基材の切断に関連した制御技術が提案されている。例えば下掲の特許文献１には、切断刃によってラベル基材が切断されてから、ラベル基材に付されたマークがマークセンサによって検出されるまでのラベル基材の搬送距離を、予め設定された距離と比較することによって、ラベル基材の切断タイミングが正確であるか否かを判断する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ラベル基材の取り付け直後に行う初期設定に関する技術が開示されている。具体的には、ラベル基材を低速で搬送しながら、ラベル基材に付されたマークをマークセンサによって検出する。そして、マークを検出した時点からラベル基材を所定の距離だけ搬送させることによって、検出したマーク近傍の切断位置とは別の切断位置を、切断刃での切断が実行される位置に合わせる。
【特許文献１】特開２００７−４５４２３号公報
【特許文献２】特開２００７−７６６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した特許文献１及び２の制御は、ラベル基材に印刷されているラベルセグメントの１つあたりの長さが同一であることを前提としたものである。このため、ラベルセグメントの長さが異なったラベル基材に対して特許文献１及び２の制御を適用すると、切断位置が所定の位置からずれてしまい、精度良くラベルを切り出すことが困難である。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、長さの同じラベルセグメントからなるラベル基材はもちろんのこと、長さの異なるラベルセグメントからなるラベル基材に対しても、ラベルを精度良く切り出すことが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るラベル供給装置は、複数のラベルセグメント（Ｓｅｇ（ｎ））が一方向に連続してなるラベル基材（Ｓ）をその長手方向に搬送しつつ、当該ラベル基材をラベルセグメント毎に切断して後段装置へ供給する。当該ラベル供給装置は、搬送機構（３）と、切断機構（４）と、マークセンサ（２６）と、制御手段（１３）とを備える。搬送機構（３）は、ラベル基材を所定の搬送経路に沿って搬送する。切断機構（４）は、ラベル基材の搬送経路に沿って設置され、ラベル基材をラベルセグメント毎に切断する。マークセンサ（２６）は、ラベル基材の搬送経路に沿って切断機構から離れて設置され、ラベル基材に対してラベルセグメント毎の目標切断位置と一定の相対位置に付されたマークを検出する。制御手段（１３）は、マークセンサから得られる検出信号に基づいて、搬送機構の搬送速度を制御する。具体的には、制御手段（１３）は、マークセンサによって１つのマークが検出された後、当該マークがラベル基材の搬送経路に沿って切断機構に到達するまでの時間を、搬送速度を制御することによって調整することにより、当該マークと一定の相対位置に設定されている目標切断位置（Ｒ（ｎ））を、切断機構による実切断位置（Ｒｃ）に合致せしめる。
【０００８】
上記ラベル供給装置によれば、マークセンサによって１つのマークが検出された後、搬送速度を制御することにより、当該１つのマークと一定の相対位置に設定されている目標切断位置を実切断位置に合致させているので、ラベルセグメント毎の長さにバラツキがあったとしても、当該バラツキは切断の精度にほとんど影響しない。
【０００９】
具体的な態様において、ラベル供給装置は、信号出力手段（７０）と、カウント手段（１１）と、算出手段（１２）とを更に備える。信号出力手段（７０）は、搬送機構（３）によるラベル基材の搬送に伴って所定の周期で信号を出力する。カウント手段（１１）は、信号出力手段から出力された信号をカウントしてカウント数を累積する。算出手段（１２）は、マークセンサ（２６）によるマークの検出時の累積カウント数（ＰＭ（ｎ））に、マークセンサによる検出位置（Ｒｓ）から実切断位置（Ｒｃ）までの搬送経路に沿った距離（Ｌ）をカウント数に換算した値（ＰＬ）を加算し、当該マークと一定の相対位置に設置されている目標切断位置（Ｒ（ｎ））と当該マークとの間の距離（ΔＬｃ）をカウント数に換算した値（ΔＰｃ）を加算または減算することによって、当該目標切断位置が実切断位置に合致するときの目標累積カウント数（ＰＭ（ｎ））を算出する。そして、制御手段（１３）は、カウント手段の累積カウント数（Ｐ）が目標累積カウント数（ＰＣ（ｎ））に合致する合致タイミングが、切断機構（４）によってラベル基材の切断が実行させる切断タイミングに合うように、搬送機構（３）の搬送速度を制御する。
【００１０】
上記具体的な態様によれば、搬送機構によるラベル基材の搬送に伴って所定の周期で出力される信号をカウントすることによって、ラベル基材の絶対的な位置が累積カウント数として得られる。そして、目標切断位置が実切断位置に合致するときのラベル基材の絶対的な位置が、目標累積カウント数として正確に得られる。
【００１１】
より具体的な態様においては、制御手段（１３）は、ラベル基材（Ｓ）の搬送経路に沿って互いに隣接する２つのマークのそれぞれについてのマークセンサ（２６）による検出時の累積カウント数（ＰＭ（ｎ−１），ＰＭ（ｎ））の差分（ΔＰＭ（ｎ））に基づいて、合致タイミングが切断タイミングに合うように、搬送機構（３）の搬送速度を制御する。
【００１２】
上記具体的な態様によれば、互いに隣接する２つのマークについての検出時の累積カウント値の差分は、当該マーク間にあるラベルセグメントの長さをカウント数に換算したものであるので、制御手段では、当該ラベルセグメントの長さに基づいた搬送速度の制御が行われる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るラベル供給装置によれば、長さの同じラベルセグメントからなるラベル基材はもちろんのこと、長さの異なるラベルセグメントからなるラベル基材に対しても、ラベルを精度良く切り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
【００１５】
１．ラベル供給装置の構成
１−１．機械系統
本発明の実施の形態に係るラベル供給装置は、飲料水用のボトルなどに装着されるラベルを供給する装置であって、図１に示す如く、搬送機構３と、切断機構４と、マークセンサ２６とを備える。当該ラベル供給装置は、ラベル基材Ｓをその長手方向に搬送しつつ、当該ラベル基材Ｓを切断してラベルＬを生成し、当該ラベルＬを後段装置へ供給する。以下、ラベル供給装置及び後段装置について具体的に説明する。
【００１６】
＜搬送機構３＞
搬送機構３は、図１に示されている送りローラ２３及び従動ローラ２４と、図３に示されている送りモータ６８とによって構成されている。送りローラ２３は、図３に示す様に送りモータ６８によって駆動され、図１に示す方向９２１へと回転する。従動ローラ２４は、図１に示す様に、送りローラ２３との間にラベル基材Ｓを挟み込む。そして、従動ローラ２４に取り付けられているギアを、送りモータ６８に取り付けられているギアに噛み合わせることによって、従動ローラ２４は、図１に示す方向９２２へと従動回転する。
【００１７】
搬送機構３によれば、送りローラ２３の回転に伴って、送りローラ２３と従動ローラ２４とによって挟まれたラベル基材Ｓは、所定の搬送経路に沿って方向９１（以下、「搬送方向９１」と称す。）へと移動する。
【００１８】
送りモータ６８には、パルスエンコーダ７０が取り付けられている。パルスエンコーダ７０は、送りモータ６８の回転に伴って所定の周期でパルスを出力する。尚、当該パルスを信号と把握すれば、当該パルスエンコーダ７０は、搬送機構３によるラベル基材Ｓの搬送に伴って所定の周期で信号を出力する信号出力手段と把握することができる。
【００１９】
＜切断機構４＞
切断機構４は、図１に示す如く、搬送方向９１において搬送機構３の下流側の位置にて設置されており、図１に示されている固定刃２７及び回転刃２８と、図３に示されている回転刃モータ７１とによって構成されている。固定刃２７は、ラベル基材Ｓの一方の表面に刃先が沿うように固定されている。
【００２０】
回転刃２８は、図１に示す様にラベル基材Ｓに対して固定刃２７とは反対側の位置にて、刃先が固定刃２７の刃先に接触できるように配置されている。回転刃２８は、図３に示す様に回転刃モータ７１によって駆動され、図１に示す方向９３へと回転する。
【００２１】
切断機構４を駆動させることによって、回転刃２８が１回転する毎に、回転刃２８の刃先は固定刃２７の刃先に接触する。これにより、ラベル基材Ｓが切断されて、ラベルＬが生成される。
【００２２】
回転刃モータ７１には、パルスエンコーダ７６が取り付けられている。パルスエンコーダ７６は、回転刃２８の回転に伴って所定の周期でパルスを出力する。
【００２３】
＜ラベル基材Ｓ＞
ラベル基材Ｓは、図２に示す如く、複数のラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）が一方向に連続してなる。具体的にはラベル基材Ｓは、長尺状の透明なシートを基材として、ラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）毎にラベル用の印刷が施されている。ここで符号ｎは整数を表す。
【００２４】
そして、当該一方向に沿って隣接するラベルセグメントＳｅｇ（ｎ−１），Ｓｅｇ（ｎ）間には、印刷のない光透過部Ｓ１が形成されている。尚、光透過部Ｓ１がラベルセグメント間に形成されていることに鑑みれば、光透過部Ｓ１は所定の箇所に形成されているといえ、以って光透過部Ｓ１はラベル基材Ｓに対して付されたマークと把握することができる。
【００２５】
ラベル基材Ｓの目標切断位置Ｒ（ｎ）は、図２に示す如く、光透過部Ｓ１（ｎ）と一定の相対位置、具体的には光透過部Ｓ１（ｎ）の下流端の位置ＲＳ１（ｎ）と一定の相対位置Ｒ（ｎ）に設定されている。より具体的には、目標切断位置Ｒ（ｎ）は、搬送方向９１において光透過部Ｓ１（ｎ）の中央付近に設定されており、光透過部Ｓ１（ｎ）の下流端の位置ＲＳ１（ｎ）に対して上流に向かって一定の相対距離ΔＬｃだけ離れた位置にある。
【００２６】
＜マークセンサ２６＞
マークセンサ２６は、図１に示す如く、ラベル基材Ｓの搬送経路に沿って切断機構４から離れて設置されている。マークセンサ２６は透過型の光学式センサであり、ラベル基材Ｓに向けて光を発すると共に、ラベル基材Ｓを透過した光を検知することによって、ラベル基材Ｓに形成されている光透過部Ｓ１を検出する。光透過部Ｓ１を検出することによってマークセンサ２６は、当該検出を表す検出信号を出力する。
【００２７】
具体的に、ラベル基材Ｓが搬送方向９１へ搬送されている場合について説明する。ラベル基材Ｓを搬送方向９１に搬送することで、図２に示す様にマークセンサ２６よりも上流側にある光透過部Ｓ１（ｎ）は、ラベル基材Ｓの搬送に伴ってマークセンサ２６の検出位置Ｒｓに近づく。図２に示す様にラベル基材Ｓのうち印刷の施された部分が検出位置Ｒｓにある場合、マークセンサ２６からラベル基材Ｓに向けて発せされた光はラベル基材Ｓを透過することができない。よって、マークセンサ２６は透過光を検知することができず、待機状態のままである。
【００２８】
他方、図６に示すように光透過部Ｓ１の下流端の位置ＲＳ１（ｎ）が検出位置Ｒｓに一致することによって、マークセンサ２６から発せされた光はラベル基材Ｓを透過する。よって、マークセンサ２６は透過光を検知し、当該透過光の検知を知らせる検出信号を出力する。
【００２９】
＜後段装置＞
後段装置には、ボトルにラベルＬを装着する装着機構、及び当該ラベルＬを当該装着機構に受け渡す受渡機構などがある。受渡機構は、図１に示す様に、ラベル供給装置から供給されるラベルＬを受け取る受取部４６を有する。受取部４６の表面には、受け取ったラベルＬを当該表面に吸着させておくための吸引口が形成されている。
【００３０】
尚、ラベル基材Ｓを切断機構４によって切断することで生成されたラベルＬは、図１に示す様に搬送機構５によって、受取部４６がラベルＬを受け取る位置Ｋ６まで搬送される。搬送機構５は、ラベル供給装置の一部を構成するものであってもよいし、後段装置としてラベル供給装置とは別個に設置されてもよい。
【００３１】
１−２．制御系統
ラベル供給装置は、図３に示す如く、搬送機構３、切断機構４、及びマークセンサ２６を制御する制御部１を備える。具体的には制御部１は、サーボアンプ６９を介して送りモータ６８の駆動を制御することによって、送りローラ２３の回転速度を制御する。これにより、搬送機構３によるラベル基材Ｓの搬送速度が調節される。そして制御部１には、送りモータ６８の回転に伴ってパルスエンコーダ７０から出力されるパルスが、サーボアンプ６９を介して入力される。
【００３２】
更に制御部１は、サーボアンプ７２を介して回転刃モータ７１の駆動を制御することによって回転刃２８の回転速度を制御する。そして、回転刃モータ７１の回転に伴ってパルスエンコーダ７６から出力されるパルスが、サーボアンプ７２を介して制御部１に入力される。また、制御部１には、マークセンサ２６から出力された検出信号も入力される。
【００３３】
ラベル供給装置は更に、図３に示す如く、メモリ２、カウント手段１１、算出手段１２、及び制御手段１３を備える。図３では、カウント手段１１、算出手段１２、及び制御手段１３は、制御部１内に構成されているが、例えば制御部１とは別個に構成されてもよい。
【００３４】
カウント手段１１は、パルスエンコーダ７０から出力されたパルスをカウントして、カウント数を累積する。累積されたカウント数は、累積カウント数Ｐとしてカウント手段１１から出力される。これにより、ラベル基材Ｓの絶対的な位置を、累積カウント数として得ることができる。
【００３５】
尚、算出手段１２、制御手段１３、及びメモリ２については、「ラベル供給装置の制御」のところで詳細に説明する。
【００３６】
２．ラベル供給装置の制御
ラベル供給装置の制御は、目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）及びラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）の長さΔＬ（ｎ）を算出する制御と、搬送速度の制御とから構成されている。そこで、前者を第１制御、後者を第２制御と称して、以下、具体的に説明する。
【００３７】
２−１．第１制御（目標累積カウント数、及びラベルセグメントの長さの算出）
ラベル供給装置の第１制御について、図４に示されるフローチャート並びに図３、図６を用いて説明する。ラベル供給装置によるラベル供給が開始されると、まずステップ４０１にて、マークセンサ２６によってマークが検出されたかどうかを判断する。当該マークは、上述したようにラベル基材Ｓに付されたマークである光透過部Ｓ１（ｎ）である。
【００３８】
光透過部Ｓ１（ｎ）の検出がないとステップ４０１にて判断された場合には、再びステップ４０１にて、光透過部Ｓ１（ｎ）が検出されたどうかの判断を行う。他方、光透過部Ｓ１（ｎ）の検出があったとステップ４０１にて判断された場合には、ステップ４０２に移行する。ステップ４０２では、マークセンサ２６による光透過部Ｓ１（ｎ）の検出時の累積カウント数Ｐを、累積カウント数ＰＭ（ｎ）としてメモリ２に記憶する（図３）。ステップ４０２の実行後、ステップ４０３及びステップ４０４に移行する。
【００３９】
ステップ４０３では、ステップ４０２で得られた累積カウント数ＰＭ（ｎ）に基づいて、算出手段１２が目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）を算出する。ここで、目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）は、ラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）に対して設定された目標切断位置Ｒ（ｎ）が、切断機構４による実切断位置Ｒｃに合致するときの累積カウント数Ｐである（図６）。算出された目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）は、メモリ２に記憶される（図３）。
【００４０】
具体的には算出手段１１は、ステップ４０２で得られた累積カウント数ＰＭ（ｎ）に、２つの値ＰＬ，ΔＰｃを加算することによって、目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）を算出する（図６）。ここで累積カウント数ＰＭ（ｎ）に加算する値ＰＬは、マークセンサ２６による検出位置Ｒｓから実切断位置Ｒｃまでの搬送経路に沿った距離Ｌ（図６）をカウント数に換算した値である。また、累積カウント数ＰＭ（ｎ）に加算する値ΔＰｃは、光透過部Ｓ１（ｎ）の下流端ＲＳ１（ｎ）と目標切断位置Ｒ（ｎ）との一定の相対距離ΔＬｃをカウント数に換算した値である。
【００４１】
ステップ４０３によれば、目標切断位置Ｒ（ｎ）が実切断位置Ｒｃに合致するときのラベル基材Ｓの絶対的な位置を、目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）として正確に得ることができる。
【００４２】
ステップ４０４では、ラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）の搬送方向９１についての長さΔＬ（ｎ）をカウント数に換算したものが求められる。具体的にステップ４０４では、光透過部Ｓ１（ｎ）に対して下流側から隣接する光透過部Ｓ１（ｎ−１）に関する累積カウント数ＰＭ（ｎ−１）が、算出手段１１によってメモリ２から読み出される（図３）。そして、光透過部Ｓ１（ｎ），Ｓ１（ｎ−１）のそれぞれに関する累積カウント数ＰＭ（ｎ），ＰＭ（ｎ−１）の差分ΔＰＭ（ｎ）が、算出手段１２によって算出される（図６）。算出された差分ΔＰＭ（ｎ）はメモリ２に記憶される（図３）。尚、差分ΔＰＭ（ｎ）の算出は、制御手段１３によって実行してもよいし、算出手段１２及び制御手段１３とは別に設けられた手段によって実行してもよい。
【００４３】
図４のフローチャートでは、ステップ４０３とステップ４０４とを並列に実行しているが、直列に実行してもよい。すなわち、ステップ４０３，４０４のいずれか一方を実行した後で、他方を実行することができる。
【００４４】
ステップ４０３，４０４の実行後、ステップ４０５に移行する。ステップ４０５では、ラベル供給装置によるラベル供給を停止する指令があったかどうかを判断する。停止指令があったとステップ４０５にて判断された場合には、ラベル供給装置の制御が終了する。他方、停止指令がないとステップ４０５にて判断された場合には、ステップ４０６に移行する。
【００４５】
ステップ４０６では、整数ｎに１を加算した値（ｎ＋１）を再び整数ｎとする。ステップ４０６の実行後、再びステップ４０１に移行し、次のセグメントＳｅｇ（ｎ）及び光透過部Ｓ１（ｎ）について、上述したのと同様の制御を行う。そして、ステップ４０５にて停止指令があったと判断されるまで、ステップ４０１〜４０６が繰り返し実行される。
【００４６】
２−２．第２制御（搬送速度の制御）
ラベル供給装置の第２制御について、図５に示されるフローチャート並びに図３、図６を用いて説明する。ラベル供給装置によるラベル供給が開始されると、最初の切断が実行される。当該最初の切断では、目標切断位置は実切断位置Ｒｃに合致している。
【００４７】
最初の切断の実行後、ステップ５０１にて、第１制御（図４）のステップ４０３で算出された目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）（符号ｍは整数を表す。）、及びステップ４０４で算出された差分ΔＰＭ（ｍ）を読み出す（図３）。
【００４８】
ステップ５０１の実行後、ステップ５０２に移行する。ステップ５０２では、差分ΔＰＭ（ｍ）に基づいて制御手段１３が、搬送機構３の搬送速度、具体的には送りモータ６８の回転速度ω１（ｍ）（ｒａｄ／ｓｅｃ）を数式１によって算出する。ここで、符号Ｔは回転刃の回転周期を、符号Δｓは１パルスあたりの搬送距離を、符号ｒ１は送りモータ６８の回転半径をそれぞれ表す。
【００４９】
（数式１）
ω１（ｍ）＝ΔＬ（ｍ）／（ｒ１・Ｔ）＝ΔＰＭ（ｍ）・Δｓ／（ｒ１・Ｔ）
【００５０】
数式１によって算出される回転速度ω１（ｍ）は、回転刃２８の回転速度が一定である場合において、切断機構４による切断が実行される切断タイミングに合わせて目標切断位置Ｒ（ｍ）が実切断位置Ｒｃに合致するのに必要な、送りモータ６８の回転速度である。
【００５１】
ステップ５０２の実行後、ステップ５０３に移行する。ステップ５０３では、カウント手段１１から得られる累積カウント数Ｐが、ステップ５０１で読み出した目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているかどうかを判断する。
【００５２】
累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致していないとステップ５０３にて判断された場合には、再びステップ５０３にて、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているかどうかの判断を行う。
【００５３】
他方、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているとステップ５０３にて判断された場合には、その時点からステップ５０４にて制御手段１３が、送りモータ６８の回転速度を回転速度ω１（ｍ）に変更する。具体的には制御手段１３は、図７に示す様なパターンの速度指令値を、サーボアンプ６９を介して送りモータ６８に与える。
【００５４】
つまり、制御手段１３は、累積カウント数Ｐが次の目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）に合致する合致タイミングが、切断機構４によってラベル基材Ｓの切断が実行される切断タイミングに合うように、送りモータ６８の回転速度を制御する。
【００５５】
ステップ５０４の実行後、ステップ５０５に移行する。ステップ５０５では、ラベル供給装置によるラベル供給を停止する指令があったかどうかを判断する。停止指令があったとステップ５０５にて判断された場合には、ラベル供給装置の制御が終了する。他方、停止指令がなかったとステップ５０５にて判断された場合には、ステップ５０６に移行する。
【００５６】
ステップ５０６では、整数ｍに１を加算した値（ｍ＋１）を再び整数ｍとする。ステップ５０６の実行後、再びステップ５０１に移行し、次のセグメントＳｅｇ（ｍ）について、上述したのと同様の制御を行う。そして、ステップ５０５にて停止指令があったと判断されるまで、ステップ５０１〜５０６が繰り返し実行される。
【００５７】
２−３．ラベル供給装置の制御による効果
上述したラベル供給装置の制御によれば、目標切断位置Ｒ（ｍ−１）の切断が実行された時点から、ラベルセグメントＳｅｇ（ｍ）の長さΔＬ（ｍ）に基づいて送りモータ２３の回転速度を制御しているので、累積カウント数Ｐの目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）への合致タイミングが、次の目標切断位置Ｒ（ｍ）の切断タイミングに一致する。
【００５８】
よって、所定の回転速度で回転刃２８を回転させている場合において、ラベル基材Ｓが長さの同じラベルセグメントからなる場合はもちろんのこと、長さの異なるラベルセグメントからなる場合、例えばラベルセグメントの長さにバラツキがある場合であっても、その長さの異なりの影響を受けることなしに、ラベル基材Ｓを切断目標位置Ｒ（ｎ）にて精度良く切断することができる。
【００５９】
しかも、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致したかどうかを判断するだけで、目標切断位置Ｒ（ｍ−１）の切断タイミングを知ることができるので、切断タイミングを別途に検知する必要がなく、以って制御が簡略化される。
【００６０】
３．変形例
＜変形例１＞
上述した第２制御のステップ５０４では、図７に示す様に、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致した時点から、送りモータ６８に対して速度指令値として回転速度ω１（ｍ）を与えている。ところが、図３に示す様にサーボアンプ６９によって制御される送りモータ６８は、速度指令値に対する追従性が高い。よって、送りモータ６８の回転速度は、著しく大きな変化率で回転速度ω１（ｍ）まで変更されてしまう。このため、ラベル基材Ｓは大きな衝撃を受け、ラベル基材Ｓに皺が生じたり、搬送機構３に対してラベル基材Ｓが滑ったりするなどの不具合の生じるおそれがある。
【００６１】
そこで、送りモータ６８に対して、図８に示す様なパターンの速度指令値を、サーボアンプ６９を介して与える。これにより、ラベル基材Ｓへの衝撃を緩和することができる。具体的には送りモータ６８を、所定の加速度Ａで、数式２によって表わされる時間Ｔ１だけ加速させる。ここで、所定の加速度Ａは、ラベル基材Ｓに不具合が生じない程度の加速度である。
【００６２】
（数式２）
Ｔ１＝Ｔ−√｛Ｔ２−｛２（ΔＰＭ（ｍ）−ΔＰＭ（ｍ−１））・Δｓ／Ａ｝｝
【００６３】
＜変形例２＞
上述したラベル供給装置の第２制御で行った搬送速度の制御に代えて、回転刃２８の回転速度を制御してもよい。以下、図９に示されるフローチャートを用いて具体的に説明する。
【００６４】
ラベル供給装置によるラベル供給が開始されると、最初の切断が実行される。当該最初の切断では、目標切断位置は実切断位置Ｒｃに合致している。
【００６５】
最初の切断の実行後、ステップ９０１にて、第１制御（図４）のステップ４０３で算出された目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）、及びステップ４０４で算出された差分ΔＰＭ（ｍ）を読み出す（図３）。ここで符号ｍは整数を表す。
【００６６】
ステップ９０１の実行後、ステップ９０２に移行する。ステップ９０２では、差分ΔＰＭ（ｍ）に基づいて制御手段１３が、回転刃２８の回転速度、具体的には回転刃モータ７１（図３）の回転速度ω２（ｍ）（ｒａｄ／ｓｅｃ）を数式３によって算出する。ここで、符号Ｖは搬送速度を表す。
【００６７】
（数式３）
ω２（ｍ）＝２π・Ｖ／ΔＬ（ｍ）＝２π・Ｖ／（ΔＰＭ（ｍ）・Δｓ）
【００６８】
数式３によって算出される回転速度ω２（ｍ）は、搬送速度Ｖが一定である場合において、目標切断位置Ｒ（ｍ）が実切断位置Ｒｃに合致するタイミングに合わせて切断機構４による切断を実行するのに必要な、回転刃モータ７１の回転速度である。
【００６９】
ステップ９０２の実行後、ステップ９０３に移行する。ステップ９０３では、カウント手段１１から得られる累積カウント数Ｐが、ステップ９０１で読み出した目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているかどうかを判断する。
【００７０】
累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致していないとステップ９０３にて判断された場合には、再びステップ９０３にて、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているかどうかの判断を行う。
【００７１】
他方、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているとステップ９０３にて判断された場合には、その時点からステップ９０４にて制御手段１３が、回転刃モータ７１の回転速度を回転速度ω２（ｍ）に変更する。
【００７２】
つまり、制御手段１３は、切断機構４によってラベル基材Ｓの切断が実行される切断タイミングが、累積カウント数Ｐが次の目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）に合致する合致タイミングに合うように、回転刃モータ７１の回転速度を制御する。
【００７３】
ステップ９０４の実行後、ステップ９０５に移行する。ステップ９０５では、ラベル供給装置によるラベル供給を停止する指令があったかどうかを判断する。停止指令があったとステップ９０５にて判断された場合には、ラベル供給装置の制御が終了する。他方、停止指令がなかったとステップ９０５にて判断された場合には、ステップ９０６に移行する。
【００７４】
ステップ９０６では、整数ｍに１を加算した値（ｍ＋１）を再び整数ｍとする。ステップ９０６の実行後、再びステップ９０１に移行し、次のセグメントＳｅｇ（ｍ）について、上述したのと同様の制御を行う。そして、ステップ９０５にて停止指令があったと判断されるまで、ステップ９０１〜９０６が繰り返し実行される。
【００７５】
本変形例に係る制御によれば、目標切断位置Ｒ（ｍ−１）の切断が実行された時点から、ラベルセグメントＳｅｇ（ｍ）の長さΔＬ（ｍ）に基づいて回転刃モータ２３の回転速度を制御しているので、切断タイミングが、累積カウント数Ｐが次の目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）に合致する合致タイミングに一致する。
【００７６】
よって、所定の搬送速度Ｖでラベル基材Ｓを搬送している場合において、ラベル基材Ｓが長さの同じラベルセグメントからなる場合はもちろんのこと、長さの異なるラベルセグメントからなる場合、例えばラベルセグメントの長さにバラツキがある場合であっても、その長さの異なりの影響を受けることなしに、ラベル基材Ｓを切断目標位置Ｒ（ｎ）にて精度良く切断することができる。
【００７７】
＜変形例３＞
ラベルセグメント間に光透過部が形成されているラベル基材に代えて、光反射部が形成されたラベル基材を用いてもよい。この場合は、透過型の光学式センサに代えて反射型の光学式センサが、マークセンサ２６として採用される。
【００７８】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、マークセンサ２６によって１つのマーク（光透過部Ｓ１（ｎ））が検出された後、当該マークがラベル基材Ｓの搬送経路に沿って切断機構４に到達するまでの時間を、搬送機構３の搬送速度を制御手段１３が制御することによって調整することにより、目標切断位置Ｒ（ｎ）を、切断機構４による実切断位置Ｒｃに合致せしめるものであれば、上記実施の形態に限らず、他の実施の形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態に係るラベル供給装置を示す正面図である。
【図２】ラベル基材及びマークセンサの検出位置を示し平面図である。
【図３】ラベル供給装置の構成を示したブロック図である。
【図４】ラベル供給装置の第１制御を示したフローチャートである。
【図５】ラベル供給装置の第２制御を示したフローチャートである。
【図６】ラベル基材の位置と累積カウント数との関係を説明する図である。
【図７】時間と速度指令値との関係を示したタイムチャートである。
【図８】変形例１に係る時間と速度指令値との関係を示したタイムチャートである。
【図９】変形例２に係るラベル供給装置の第２制御を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
３ 搬送機構
４ 切断機構
１１ カウント手段
１２ 算出手段
１３ 制御手段
２６ マークセンサ
７０ パルスエンコーダ（信号出力手段）
Ｓ ラベル基材
Ｓｅｇ（ｎ） ラベルセグメント
Ｒ（ｎ） 目標切断位置
Ｒｃ 実切断位置
Ｒｓ 検出位置
Ｐ 累積カウント数
ＰＭ（ｎ） マーク検出時の累積カウント数
ＰＣ（ｎ） 目標累積カウント数
Ｌ，ΔＬｃ 距離
ＰＬ，ΔＰｃ カウント数に換算した値
ΔＰＭ（ｎ） 差分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラベル供給装置に関し、特にラベル基材の切断精度の向上に関連した技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、飲料水用のボトルなどに装着されるラベルの供給に、ラベル供給装置が用いられている。当該ラベル供給装置は、複数のラベルセグメントが一方向に連続してなるラベル基材を、ラベルセグメント毎に切断してラベルを供給する。
【０００３】
そして、上記ラベル供給装置において、ラベル基材の切断に関連した制御技術が提案されている。例えば下掲の特許文献１には、切断刃によってラベル基材が切断されてから、ラベル基材に付されたマークがマークセンサによって検出されるまでのラベル基材の搬送距離を、予め設定された距離と比較することによって、ラベル基材の切断タイミングが正確であるか否かを判断する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ラベル基材の取り付け直後に行う初期設定に関する技術が開示されている。具体的には、ラベル基材を低速で搬送しながら、ラベル基材に付されたマークをマークセンサによって検出する。そして、マークを検出した時点からラベル基材を所定の距離だけ搬送させることによって、検出したマーク近傍の切断位置とは別の切断位置を、切断刃での切断が実行される位置に合わせる。
【特許文献１】特開２００７−４５４２３号公報
【特許文献２】特開２００７−７６６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した特許文献１及び２の制御は、ラベル基材に印刷されているラベルセグメントの１つあたりの長さが同一であることを前提としたものである。このため、ラベルセグメントの長さが異なったラベル基材に対して特許文献１及び２の制御を適用すると、切断位置が所定の位置からずれてしまい、精度良くラベルを切り出すことが困難である。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、長さの同じラベルセグメントからなるラベル基材はもちろんのこと、長さの異なるラベルセグメントからなるラベル基材に対しても、ラベルを精度良く切り出すことが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るラベル供給装置は、複数のラベルセグメント（Ｓｅｇ（ｎ））が一方向に連続してなるラベル基材（Ｓ）をその長手方向に搬送しつつ、当該ラベル基材をラベルセグメント毎に切断して後段装置へ供給する。当該ラベル供給装置は、搬送機構（３）と、切断機構（４）と、マークセンサ（２６）と、制御手段（１３）とを備える。搬送機構（３）は、ラベル基材を所定の搬送経路に沿って搬送する。切断機構（４）は、ラベル基材の搬送経路に沿って設置され、ラベル基材をラベルセグメント毎に切断する。マークセンサ（２６）は、ラベル基材の搬送経路に沿って切断機構から離れて設置され、ラベル基材に対してラベルセグメント毎の目標切断位置と一定の相対位置に付されたマークを検出する。制御手段（１３）は、マークセンサから得られる検出信号に基づいて、搬送機構の搬送速度を制御する。具体的には、制御手段（１３）は、マークセンサによって１つのマークが検出された後、当該マークがラベル基材の搬送経路に沿って切断機構に到達するまでの時間を、搬送速度を制御することによって調整することにより、当該マークと一定の相対位置に設定されている目標切断位置（Ｒ（ｎ））を、切断機構による実切断位置（Ｒｃ）に合致せしめる。
【０００８】
上記ラベル供給装置によれば、マークセンサによって１つのマークが検出された後、搬送速度を制御することにより、当該１つのマークと一定の相対位置に設定されている目標切断位置を実切断位置に合致させているので、ラベルセグメント毎の長さにバラツキがあったとしても、当該バラツキは切断の精度にほとんど影響しない。
【０００９】
具体的な態様において、ラベル供給装置は、信号出力手段（７０）と、カウント手段（１１）と、算出手段（１２）とを更に備える。信号出力手段（７０）は、搬送機構（３）によるラベル基材の搬送に伴って所定の周期で信号を出力する。カウント手段（１１）は、信号出力手段から出力された信号をカウントしてカウント数を累積する。算出手段（１２）は、マークセンサ（２６）によるマークの検出時の累積カウント数（ＰＭ（ｎ））に、マークセンサによる検出位置（Ｒｓ）から実切断位置（Ｒｃ）までの搬送経路に沿った距離（Ｌ）をカウント数に換算した値（ＰＬ）を加算し、当該マークと一定の相対位置に設置されている目標切断位置（Ｒ（ｎ））と当該マークとの間の距離（ΔＬｃ）をカウント数に換算した値（ΔＰｃ）を加算または減算することによって、当該目標切断位置が実切断位置に合致するときの目標累積カウント数（ＰＭ（ｎ））を算出する。そして、制御手段（１３）は、カウント手段の累積カウント数（Ｐ）が目標累積カウント数（ＰＣ（ｎ））に合致する合致タイミングが、切断機構（４）によってラベル基材の切断が実行させる切断タイミングに合うように、搬送機構（３）の搬送速度を制御する。
【００１０】
上記具体的な態様によれば、搬送機構によるラベル基材の搬送に伴って所定の周期で出力される信号をカウントすることによって、ラベル基材の絶対的な位置が累積カウント数として得られる。そして、目標切断位置が実切断位置に合致するときのラベル基材の絶対的な位置が、目標累積カウント数として正確に得られる。
【００１１】
より具体的な態様においては、制御手段（１３）は、ラベル基材（Ｓ）の搬送経路に沿って互いに隣接する２つのマークのそれぞれについてのマークセンサ（２６）による検出時の累積カウント数（ＰＭ（ｎ−１），ＰＭ（ｎ））の差分（ΔＰＭ（ｎ））に基づいて、合致タイミングが切断タイミングに合うように、搬送機構（３）の搬送速度を制御する。
【００１２】
上記具体的な態様によれば、互いに隣接する２つのマークについての検出時の累積カウント値の差分は、当該マーク間にあるラベルセグメントの長さをカウント数に換算したものであるので、制御手段では、当該ラベルセグメントの長さに基づいた搬送速度の制御が行われる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るラベル供給装置によれば、長さの同じラベルセグメントからなるラベル基材はもちろんのこと、長さの異なるラベルセグメントからなるラベル基材に対しても、ラベルを精度良く切り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
【００１５】
１．ラベル供給装置の構成
１−１．機械系統
本発明の実施の形態に係るラベル供給装置は、飲料水用のボトルなどに装着されるラベルを供給する装置であって、図１に示す如く、搬送機構３と、切断機構４と、マークセンサ２６とを備える。当該ラベル供給装置は、ラベル基材Ｓをその長手方向に搬送しつつ、当該ラベル基材Ｓを切断してラベルＬを生成し、当該ラベルＬを後段装置へ供給する。以下、ラベル供給装置及び後段装置について具体的に説明する。
【００１６】
＜搬送機構３＞
搬送機構３は、図１に示されている送りローラ２３及び従動ローラ２４と、図３に示されている送りモータ６８とによって構成されている。送りローラ２３は、図３に示す様に送りモータ６８によって駆動され、図１に示す方向９２１へと回転する。従動ローラ２４は、図１に示す様に、送りローラ２３との間にラベル基材Ｓを挟み込む。そして、従動ローラ２４に取り付けられているギアを、送りモータ６８に取り付けられているギアに噛み合わせることによって、従動ローラ２４は、図１に示す方向９２２へと従動回転する。
【００１７】
搬送機構３によれば、送りローラ２３の回転に伴って、送りローラ２３と従動ローラ２４とによって挟まれたラベル基材Ｓは、所定の搬送経路に沿って方向９１（以下、「搬送方向９１」と称す。）へと移動する。
【００１８】
送りモータ６８には、パルスエンコーダ７０が取り付けられている。パルスエンコーダ７０は、送りモータ６８の回転に伴って所定の周期でパルスを出力する。尚、当該パルスを信号と把握すれば、当該パルスエンコーダ７０は、搬送機構３によるラベル基材Ｓの搬送に伴って所定の周期で信号を出力する信号出力手段と把握することができる。
【００１９】
＜切断機構４＞
切断機構４は、図１に示す如く、搬送方向９１において搬送機構３の下流側の位置にて設置されており、図１に示されている固定刃２７及び回転刃２８と、図３に示されている回転刃モータ７１とによって構成されている。固定刃２７は、ラベル基材Ｓの一方の表面に刃先が沿うように固定されている。
【００２０】
回転刃２８は、図１に示す様にラベル基材Ｓに対して固定刃２７とは反対側の位置にて、刃先が固定刃２７の刃先に接触できるように配置されている。回転刃２８は、図３に示す様に回転刃モータ７１によって駆動され、図１に示す方向９３へと回転する。
【００２１】
切断機構４を駆動させることによって、回転刃２８が１回転する毎に、回転刃２８の刃先は固定刃２７の刃先に接触する。これにより、ラベル基材Ｓが切断されて、ラベルＬが生成される。
【００２２】
回転刃モータ７１には、パルスエンコーダ７６が取り付けられている。パルスエンコーダ７６は、回転刃２８の回転に伴って所定の周期でパルスを出力する。
【００２３】
＜ラベル基材Ｓ＞
ラベル基材Ｓは、図２に示す如く、複数のラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）が一方向に連続してなる。具体的にはラベル基材Ｓは、長尺状の透明なシートを基材として、ラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）毎にラベル用の印刷が施されている。ここで符号ｎは整数を表す。
【００２４】
そして、当該一方向に沿って隣接するラベルセグメントＳｅｇ（ｎ−１），Ｓｅｇ（ｎ）間には、印刷のない光透過部Ｓ１が形成されている。尚、光透過部Ｓ１がラベルセグメント間に形成されていることに鑑みれば、光透過部Ｓ１は所定の箇所に形成されているといえ、以って光透過部Ｓ１はラベル基材Ｓに対して付されたマークと把握することができる。
【００２５】
ラベル基材Ｓの目標切断位置Ｒ（ｎ）は、図２に示す如く、光透過部Ｓ１（ｎ）と一定の相対位置、具体的には光透過部Ｓ１（ｎ）の下流端の位置ＲＳ１（ｎ）と一定の相対位置Ｒ（ｎ）に設定されている。より具体的には、目標切断位置Ｒ（ｎ）は、搬送方向９１において光透過部Ｓ１（ｎ）の中央付近に設定されており、光透過部Ｓ１（ｎ）の下流端の位置ＲＳ１（ｎ）に対して上流に向かって一定の相対距離ΔＬｃだけ離れた位置にある。
【００２６】
＜マークセンサ２６＞
マークセンサ２６は、図１に示す如く、ラベル基材Ｓの搬送経路に沿って切断機構４から離れて設置されている。マークセンサ２６は透過型の光学式センサであり、ラベル基材Ｓに向けて光を発すると共に、ラベル基材Ｓを透過した光を検知することによって、ラベル基材Ｓに形成されている光透過部Ｓ１を検出する。光透過部Ｓ１を検出することによってマークセンサ２６は、当該検出を表す検出信号を出力する。
【００２７】
具体的に、ラベル基材Ｓが搬送方向９１へ搬送されている場合について説明する。ラベル基材Ｓを搬送方向９１に搬送することで、図２に示す様にマークセンサ２６よりも上流側にある光透過部Ｓ１（ｎ）は、ラベル基材Ｓの搬送に伴ってマークセンサ２６の検出位置Ｒｓに近づく。図２に示す様にラベル基材Ｓのうち印刷の施された部分が検出位置Ｒｓにある場合、マークセンサ２６からラベル基材Ｓに向けて発せされた光はラベル基材Ｓを透過することができない。よって、マークセンサ２６は透過光を検知することができず、待機状態のままである。
【００２８】
他方、図６に示すように光透過部Ｓ１の下流端の位置ＲＳ１（ｎ）が検出位置Ｒｓに一致することによって、マークセンサ２６から発せされた光はラベル基材Ｓを透過する。よって、マークセンサ２６は透過光を検知し、当該透過光の検知を知らせる検出信号を出力する。
【００２９】
＜後段装置＞
後段装置には、ボトルにラベルＬを装着する装着機構、及び当該ラベルＬを当該装着機構に受け渡す受渡機構などがある。受渡機構は、図１に示す様に、ラベル供給装置から供給されるラベルＬを受け取る受取部４６を有する。受取部４６の表面には、受け取ったラベルＬを当該表面に吸着させておくための吸引口が形成されている。
【００３０】
尚、ラベル基材Ｓを切断機構４によって切断することで生成されたラベルＬは、図１に示す様に搬送機構５によって、受取部４６がラベルＬを受け取る位置Ｋ６まで搬送される。搬送機構５は、ラベル供給装置の一部を構成するものであってもよいし、後段装置としてラベル供給装置とは別個に設置されてもよい。
【００３１】
１−２．制御系統
ラベル供給装置は、図３に示す如く、搬送機構３、切断機構４、及びマークセンサ２６を制御する制御部１を備える。具体的には制御部１は、サーボアンプ６９を介して送りモータ６８の駆動を制御することによって、送りローラ２３の回転速度を制御する。これにより、搬送機構３によるラベル基材Ｓの搬送速度が調節される。そして制御部１には、送りモータ６８の回転に伴ってパルスエンコーダ７０から出力されるパルスが、サーボアンプ６９を介して入力される。
【００３２】
更に制御部１は、サーボアンプ７２を介して回転刃モータ７１の駆動を制御することによって回転刃２８の回転速度を制御する。そして、回転刃モータ７１の回転に伴ってパルスエンコーダ７６から出力されるパルスが、サーボアンプ７２を介して制御部１に入力される。また、制御部１には、マークセンサ２６から出力された検出信号も入力される。
【００３３】
ラベル供給装置は更に、図３に示す如く、メモリ２、カウント手段１１、算出手段１２、及び制御手段１３を備える。図３では、カウント手段１１、算出手段１２、及び制御手段１３は、制御部１内に構成されているが、例えば制御部１とは別個に構成されてもよい。
【００３４】
カウント手段１１は、パルスエンコーダ７０から出力されたパルスをカウントして、カウント数を累積する。累積されたカウント数は、累積カウント数Ｐとしてカウント手段１１から出力される。これにより、ラベル基材Ｓの絶対的な位置を、累積カウント数として得ることができる。
【００３５】
尚、算出手段１２、制御手段１３、及びメモリ２については、「ラベル供給装置の制御」のところで詳細に説明する。
【００３６】
２．ラベル供給装置の制御
ラベル供給装置の制御は、目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）及びラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）の長さΔＬ（ｎ）を算出する制御と、搬送速度の制御とから構成されている。そこで、前者を第１制御、後者を第２制御と称して、以下、具体的に説明する。
【００３７】
２−１．第１制御（目標累積カウント数、及びラベルセグメントの長さの算出）
ラベル供給装置の第１制御について、図４に示されるフローチャート並びに図３、図６を用いて説明する。ラベル供給装置によるラベル供給が開始されると、まずステップ４０１にて、マークセンサ２６によってマークが検出されたかどうかを判断する。当該マークは、上述したようにラベル基材Ｓに付されたマークである光透過部Ｓ１（ｎ）である。
【００３８】
光透過部Ｓ１（ｎ）の検出がないとステップ４０１にて判断された場合には、再びステップ４０１にて、光透過部Ｓ１（ｎ）が検出されたどうかの判断を行う。他方、光透過部Ｓ１（ｎ）の検出があったとステップ４０１にて判断された場合には、ステップ４０２に移行する。ステップ４０２では、マークセンサ２６による光透過部Ｓ１（ｎ）の検出時の累積カウント数Ｐを、累積カウント数ＰＭ（ｎ）としてメモリ２に記憶する（図３）。ステップ４０２の実行後、ステップ４０３及びステップ４０４に移行する。
【００３９】
ステップ４０３では、ステップ４０２で得られた累積カウント数ＰＭ（ｎ）に基づいて、算出手段１２が目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）を算出する。ここで、目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）は、ラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）に対して設定された目標切断位置Ｒ（ｎ）が、切断機構４による実切断位置Ｒｃに合致するときの累積カウント数Ｐである（図６）。算出された目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）は、メモリ２に記憶される（図３）。
【００４０】
具体的には算出手段１１は、ステップ４０２で得られた累積カウント数ＰＭ（ｎ）に、２つの値ＰＬ，ΔＰｃを加算することによって、目標累積カウント数ＰＣ（ｎ）を算出する（図６）。ここで累積カウント数ＰＭ（ｎ）に加算する値ＰＬは、マークセンサ２６による検出位置Ｒｓから実切断位置Ｒｃまでの搬送経路に沿った距離Ｌ（図６）をカウント数に換算した値である。また、累積カウント数ＰＭ（ｎ）に加算する値ΔＰｃは、光透過部Ｓ１（ｎ）の下流端ＲＳ１（ｎ）と目標切断位置Ｒ（ｎ）との一定の相対距離ΔＬｃをカウント数に換算した値である。
【００４１】
ステップ４０３によれば、目標切断位置Ｒ（ｎ）が実切断位置Ｒｃに合致するときのラベル基材Ｓの絶対的な位置を、目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）として正確に得ることができる。
【００４２】
ステップ４０４では、ラベルセグメントＳｅｇ（ｎ）の搬送方向９１についての長さΔＬ（ｎ）をカウント数に換算したものが求められる。具体的にステップ４０４では、光透過部Ｓ１（ｎ）に対して下流側から隣接する光透過部Ｓ１（ｎ−１）に関する累積カウント数ＰＭ（ｎ−１）が、算出手段１１によってメモリ２から読み出される（図３）。そして、光透過部Ｓ１（ｎ），Ｓ１（ｎ−１）のそれぞれに関する累積カウント数ＰＭ（ｎ），ＰＭ（ｎ−１）の差分ΔＰＭ（ｎ）が、算出手段１２によって算出される（図６）。算出された差分ΔＰＭ（ｎ）はメモリ２に記憶される（図３）。尚、差分ΔＰＭ（ｎ）の算出は、制御手段１３によって実行してもよいし、算出手段１２及び制御手段１３とは別に設けられた手段によって実行してもよい。
【００４３】
図４のフローチャートでは、ステップ４０３とステップ４０４とを並列に実行しているが、直列に実行してもよい。すなわち、ステップ４０３，４０４のいずれか一方を実行した後で、他方を実行することができる。
【００４４】
ステップ４０３，４０４の実行後、ステップ４０５に移行する。ステップ４０５では、ラベル供給装置によるラベル供給を停止する指令があったかどうかを判断する。停止指令があったとステップ４０５にて判断された場合には、ラベル供給装置の制御が終了する。他方、停止指令がないとステップ４０５にて判断された場合には、ステップ４０６に移行する。
【００４５】
ステップ４０６では、整数ｎに１を加算した値（ｎ＋１）を再び整数ｎとする。ステップ４０６の実行後、再びステップ４０１に移行し、次のセグメントＳｅｇ（ｎ）及び光透過部Ｓ１（ｎ）について、上述したのと同様の制御を行う。そして、ステップ４０５にて停止指令があったと判断されるまで、ステップ４０１〜４０６が繰り返し実行される。
【００４６】
２−２．第２制御（搬送速度の制御）
ラベル供給装置の第２制御について、図５に示されるフローチャート並びに図３、図６を用いて説明する。ラベル供給装置によるラベル供給が開始されると、最初の切断が実行される。当該最初の切断では、目標切断位置は実切断位置Ｒｃに合致している。
【００４７】
最初の切断の実行後、ステップ５０１にて、第１制御（図４）のステップ４０３で算出された目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）（符号ｍは整数を表す。）、及びステップ４０４で算出された差分ΔＰＭ（ｍ）を読み出す（図３）。
【００４８】
ステップ５０１の実行後、ステップ５０２に移行する。ステップ５０２では、差分ΔＰＭ（ｍ）に基づいて制御手段１３が、搬送機構３の搬送速度、具体的には送りモータ６８の回転速度ω１（ｍ）（ｒａｄ／ｓｅｃ）を数式１によって算出する。ここで、符号Ｔは回転刃の回転周期を、符号Δｓは１パルスあたりの搬送距離を、符号ｒ１は送りモータ６８の回転半径をそれぞれ表す。
【００４９】
（数式１）
ω１（ｍ）＝ΔＬ（ｍ）／（ｒ１・Ｔ）＝ΔＰＭ（ｍ）・Δｓ／（ｒ１・Ｔ）
【００５０】
数式１によって算出される回転速度ω１（ｍ）は、回転刃２８の回転速度が一定である場合において、切断機構４による切断が実行される切断タイミングに合わせて目標切断位置Ｒ（ｍ）が実切断位置Ｒｃに合致するのに必要な、送りモータ６８の回転速度である。
【００５１】
ステップ５０２の実行後、ステップ５０３に移行する。ステップ５０３では、カウント手段１１から得られる累積カウント数Ｐが、ステップ５０１で読み出した目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているかどうかを判断する。
【００５２】
累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致していないとステップ５０３にて判断された場合には、再びステップ５０３にて、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているかどうかの判断を行う。
【００５３】
他方、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているとステップ５０３にて判断された場合には、その時点からステップ５０４にて制御手段１３が、送りモータ６８の回転速度を回転速度ω１（ｍ）に変更する。具体的には制御手段１３は、図７に示す様なパターンの速度指令値を、サーボアンプ６９を介して送りモータ６８に与える。
【００５４】
つまり、制御手段１３は、累積カウント数Ｐが次の目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）に合致する合致タイミングが、切断機構４によってラベル基材Ｓの切断が実行される切断タイミングに合うように、送りモータ６８の回転速度を制御する。
【００５５】
ステップ５０４の実行後、ステップ５０５に移行する。ステップ５０５では、ラベル供給装置によるラベル供給を停止する指令があったかどうかを判断する。停止指令があったとステップ５０５にて判断された場合には、ラベル供給装置の制御が終了する。他方、停止指令がなかったとステップ５０５にて判断された場合には、ステップ５０６に移行する。
【００５６】
ステップ５０６では、整数ｍに１を加算した値（ｍ＋１）を再び整数ｍとする。ステップ５０６の実行後、再びステップ５０１に移行し、次のセグメントＳｅｇ（ｍ）について、上述したのと同様の制御を行う。そして、ステップ５０５にて停止指令があったと判断されるまで、ステップ５０１〜５０６が繰り返し実行される。
【００５７】
２−３．ラベル供給装置の制御による効果
上述したラベル供給装置の制御によれば、目標切断位置Ｒ（ｍ−１）の切断が実行された時点から、ラベルセグメントＳｅｇ（ｍ）の長さΔＬ（ｍ）に基づいて送りモータ２３の回転速度を制御しているので、累積カウント数Ｐの目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）への合致タイミングが、次の目標切断位置Ｒ（ｍ）の切断タイミングに一致する。
【００５８】
よって、所定の回転速度で回転刃２８を回転させている場合において、ラベル基材Ｓが長さの同じラベルセグメントからなる場合はもちろんのこと、長さの異なるラベルセグメントからなる場合、例えばラベルセグメントの長さにバラツキがある場合であっても、その長さの異なりの影響を受けることなしに、ラベル基材Ｓを切断目標位置Ｒ（ｎ）にて精度良く切断することができる。
【００５９】
しかも、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致したかどうかを判断するだけで、目標切断位置Ｒ（ｍ−１）の切断タイミングを知ることができるので、切断タイミングを別途に検知する必要がなく、以って制御が簡略化される。
【００６０】
３．変形例
＜変形例１＞
上述した第２制御のステップ５０４では、図７に示す様に、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致した時点から、送りモータ６８に対して速度指令値として回転速度ω１（ｍ）を与えている。ところが、図３に示す様にサーボアンプ６９によって制御される送りモータ６８は、速度指令値に対する追従性が高い。よって、送りモータ６８の回転速度は、著しく大きな変化率で回転速度ω１（ｍ）まで変更されてしまう。このため、ラベル基材Ｓは大きな衝撃を受け、ラベル基材Ｓに皺が生じたり、搬送機構３に対してラベル基材Ｓが滑ったりするなどの不具合の生じるおそれがある。
【００６１】
そこで、送りモータ６８に対して、図８に示す様なパターンの速度指令値を、サーボアンプ６９を介して与える。これにより、ラベル基材Ｓへの衝撃を緩和することができる。具体的には送りモータ６８を、所定の加速度Ａで、数式２によって表わされる時間Ｔ１だけ加速させる。ここで、所定の加速度Ａは、ラベル基材Ｓに不具合が生じない程度の加速度である。
【００６２】
（数式２）
Ｔ１＝Ｔ−√｛Ｔ２−｛２（ΔＰＭ（ｍ）−ΔＰＭ（ｍ−１））・Δｓ／Ａ｝｝
【００６３】
＜変形例２＞
上述したラベル供給装置の第２制御で行った搬送速度の制御に代えて、回転刃２８の回転速度を制御してもよい。以下、図９に示されるフローチャートを用いて具体的に説明する。
【００６４】
ラベル供給装置によるラベル供給が開始されると、最初の切断が実行される。当該最初の切断では、目標切断位置は実切断位置Ｒｃに合致している。
【００６５】
最初の切断の実行後、ステップ９０１にて、第１制御（図４）のステップ４０３で算出された目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）、及びステップ４０４で算出された差分ΔＰＭ（ｍ）を読み出す（図３）。ここで符号ｍは整数を表す。
【００６６】
ステップ９０１の実行後、ステップ９０２に移行する。ステップ９０２では、差分ΔＰＭ（ｍ）に基づいて制御手段１３が、回転刃２８の回転速度、具体的には回転刃モータ７１（図３）の回転速度ω２（ｍ）（ｒａｄ／ｓｅｃ）を数式３によって算出する。ここで、符号Ｖは搬送速度を表す。
【００６７】
（数式３）
ω２（ｍ）＝２π・Ｖ／ΔＬ（ｍ）＝２π・Ｖ／（ΔＰＭ（ｍ）・Δｓ）
【００６８】
数式３によって算出される回転速度ω２（ｍ）は、搬送速度Ｖが一定である場合において、目標切断位置Ｒ（ｍ）が実切断位置Ｒｃに合致するタイミングに合わせて切断機構４による切断を実行するのに必要な、回転刃モータ７１の回転速度である。
【００６９】
ステップ９０２の実行後、ステップ９０３に移行する。ステップ９０３では、カウント手段１１から得られる累積カウント数Ｐが、ステップ９０１で読み出した目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているかどうかを判断する。
【００７０】
累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致していないとステップ９０３にて判断された場合には、再びステップ９０３にて、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているかどうかの判断を行う。
【００７１】
他方、累積カウント数Ｐが目標累積カウント数ＰＣ（ｍ−１）に合致しているとステップ９０３にて判断された場合には、その時点からステップ９０４にて制御手段１３が、回転刃モータ７１の回転速度を回転速度ω２（ｍ）に変更する。
【００７２】
つまり、制御手段１３は、切断機構４によってラベル基材Ｓの切断が実行される切断タイミングが、累積カウント数Ｐが次の目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）に合致する合致タイミングに合うように、回転刃モータ７１の回転速度を制御する。
【００７３】
ステップ９０４の実行後、ステップ９０５に移行する。ステップ９０５では、ラベル供給装置によるラベル供給を停止する指令があったかどうかを判断する。停止指令があったとステップ９０５にて判断された場合には、ラベル供給装置の制御が終了する。他方、停止指令がなかったとステップ９０５にて判断された場合には、ステップ９０６に移行する。
【００７４】
ステップ９０６では、整数ｍに１を加算した値（ｍ＋１）を再び整数ｍとする。ステップ９０６の実行後、再びステップ９０１に移行し、次のセグメントＳｅｇ（ｍ）について、上述したのと同様の制御を行う。そして、ステップ９０５にて停止指令があったと判断されるまで、ステップ９０１〜９０６が繰り返し実行される。
【００７５】
本変形例に係る制御によれば、目標切断位置Ｒ（ｍ−１）の切断が実行された時点から、ラベルセグメントＳｅｇ（ｍ）の長さΔＬ（ｍ）に基づいて回転刃モータ２３の回転速度を制御しているので、切断タイミングが、累積カウント数Ｐが次の目標累積カウント数ＰＣ（ｍ）に合致する合致タイミングに一致する。
【００７６】
よって、所定の搬送速度Ｖでラベル基材Ｓを搬送している場合において、ラベル基材Ｓが長さの同じラベルセグメントからなる場合はもちろんのこと、長さの異なるラベルセグメントからなる場合、例えばラベルセグメントの長さにバラツキがある場合であっても、その長さの異なりの影響を受けることなしに、ラベル基材Ｓを切断目標位置Ｒ（ｎ）にて精度良く切断することができる。
【００７７】
＜変形例３＞
ラベルセグメント間に光透過部が形成されているラベル基材に代えて、光反射部が形成されたラベル基材を用いてもよい。この場合は、透過型の光学式センサに代えて反射型の光学式センサが、マークセンサ２６として採用される。
【００７８】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、マークセンサ２６によって１つのマーク（光透過部Ｓ１（ｎ））が検出された後、当該マークがラベル基材Ｓの搬送経路に沿って切断機構４に到達するまでの時間を、搬送機構３の搬送速度を制御手段１３が制御することによって調整することにより、目標切断位置Ｒ（ｎ）を、切断機構４による実切断位置Ｒｃに合致せしめるものであれば、上記実施の形態に限らず、他の実施の形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態に係るラベル供給装置を示す正面図である。
【図２】ラベル基材及びマークセンサの検出位置を示し平面図である。
【図３】ラベル供給装置の構成を示したブロック図である。
【図４】ラベル供給装置の第１制御を示したフローチャートである。
【図５】ラベル供給装置の第２制御を示したフローチャートである。
【図６】ラベル基材の位置と累積カウント数との関係を説明する図である。
【図７】時間と速度指令値との関係を示したタイムチャートである。
【図８】変形例１に係る時間と速度指令値との関係を示したタイムチャートである。
【図９】変形例２に係るラベル供給装置の第２制御を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
３ 搬送機構
４ 切断機構
１１ カウント手段
１２ 算出手段
１３ 制御手段
２６ マークセンサ
７０ パルスエンコーダ（信号出力手段）
Ｓ ラベル基材
Ｓｅｇ（ｎ） ラベルセグメント
Ｒ（ｎ） 目標切断位置
Ｒｃ 実切断位置
Ｒｓ 検出位置
Ｐ 累積カウント数
ＰＭ（ｎ） マーク検出時の累積カウント数
ＰＣ（ｎ） 目標累積カウント数
Ｌ，ΔＬｃ 距離
ＰＬ，ΔＰｃ カウント数に換算した値
ΔＰＭ（ｎ） 差分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のラベルセグメント（Ｓｅｇ（ｎ））が一方向に連続してなるラベル基材（Ｓ）をその長手方向に搬送しつつ、当該ラベル基材をラベルセグメント毎に切断して後段装置へ供給するラベル供給装置において、
ラベル基材を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構（３）と、
ラベル基材の搬送経路に沿って設置され、ラベル基材をラベルセグメント毎に切断する切断機構（４）と、
ラベル基材の搬送経路に沿って前記切断機構から離れて設置され、ラベル基材に対してラベルセグメント毎の目標切断位置と一定の相対位置に付されたマークを検出するマークセンサ（２６）と、
前記マークセンサから得られる検出信号に基づいて、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御手段（１３）と
を備え、
前記制御手段は、前記マークセンサによって１つのマークが検出された後、当該マークがラベル基材の搬送経路に沿って切断機構に到達するまでの時間を、前記搬送速度を制御することによって調整することにより、当該マークと一定の相対位置に設定されている目標切断位置（Ｒ（ｎ））を、前記切断機構による実切断位置（Ｒｃ）に合致せしめる、
ことを特徴とする、ラベル供給装置。
【請求項２】
前記搬送機構（３）によるラベル基材の搬送に伴って所定の周期で信号を出力する信号出力手段（７０）と、
前記信号出力手段から出力された信号をカウントしてカウント数を累積するカウント手段（１１）と、
前記マークセンサ（２６）によるマークの検出時の累積カウント数（ＰＭ（ｎ））に、マークセンサによる検出位置（Ｒｓ）から前記実切断位置（Ｒｃ）までの前記搬送経路に沿った距離（Ｌ）をカウント数に換算した値（ＰＬ）を加算し、当該マークと一定の相対位置に設置されている前記目標切断位置（Ｒ（ｎ））と当該マークとの間の距離（ΔＬｃ）をカウント数に換算した値（ΔＰｃ）を加算または減算することによって、当該目標切断位置が実切断位置に合致するときの目標累積カウント数（ＰＭ（ｎ））を算出する算出手段（１２）と
を更に備え、
前記制御手段（１３）は、前記カウント手段の累積カウント数（Ｐ）が前記目標累積カウント数（ＰＣ（ｎ））に合致する合致タイミングが、前記切断機構（４）によってラベル基材の切断が実行させる切断タイミングに合うように、前記搬送機構（３）の搬送速度を制御する、請求項１に記載のラベル供給装置。
【請求項３】
前記制御手段（１３）は、ラベル基材（Ｓ）の搬送経路に沿って互いに隣接する２つのマークのそれぞれについての前記マークセンサ（２６）による検出時の累積カウント数（ＰＭ（ｎ−１），ＰＭ（ｎ））の差分（ΔＰＭ（ｎ））に基づいて、前記合致タイミングが前記切断タイミングに合うように、前記搬送機構（３）の搬送速度を制御する、請求項２に記載のラベル供給装置。
【請求項１】
複数のラベルセグメント（Ｓｅｇ（ｎ））が一方向に連続してなるラベル基材（Ｓ）をその長手方向に搬送しつつ、当該ラベル基材をラベルセグメント毎に切断して後段装置へ供給するラベル供給装置において、
ラベル基材を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構（３）と、
ラベル基材の搬送経路に沿って設置され、ラベル基材をラベルセグメント毎に切断する切断機構（４）と、
ラベル基材の搬送経路に沿って前記切断機構から離れて設置され、ラベル基材に対してラベルセグメント毎の目標切断位置と一定の相対位置に付されたマークを検出するマークセンサ（２６）と、
前記マークセンサから得られる検出信号に基づいて、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御手段（１３）と
を備え、
前記制御手段は、前記マークセンサによって１つのマークが検出された後、当該マークがラベル基材の搬送経路に沿って切断機構に到達するまでの時間を、前記搬送速度を制御することによって調整することにより、当該マークと一定の相対位置に設定されている目標切断位置（Ｒ（ｎ））を、前記切断機構による実切断位置（Ｒｃ）に合致せしめる、
ことを特徴とする、ラベル供給装置。
【請求項２】
前記搬送機構（３）によるラベル基材の搬送に伴って所定の周期で信号を出力する信号出力手段（７０）と、
前記信号出力手段から出力された信号をカウントしてカウント数を累積するカウント手段（１１）と、
前記マークセンサ（２６）によるマークの検出時の累積カウント数（ＰＭ（ｎ））に、マークセンサによる検出位置（Ｒｓ）から前記実切断位置（Ｒｃ）までの前記搬送経路に沿った距離（Ｌ）をカウント数に換算した値（ＰＬ）を加算し、当該マークと一定の相対位置に設置されている前記目標切断位置（Ｒ（ｎ））と当該マークとの間の距離（ΔＬｃ）をカウント数に換算した値（ΔＰｃ）を加算または減算することによって、当該目標切断位置が実切断位置に合致するときの目標累積カウント数（ＰＭ（ｎ））を算出する算出手段（１２）と
を更に備え、
前記制御手段（１３）は、前記カウント手段の累積カウント数（Ｐ）が前記目標累積カウント数（ＰＣ（ｎ））に合致する合致タイミングが、前記切断機構（４）によってラベル基材の切断が実行させる切断タイミングに合うように、前記搬送機構（３）の搬送速度を制御する、請求項１に記載のラベル供給装置。
【請求項３】
前記制御手段（１３）は、ラベル基材（Ｓ）の搬送経路に沿って互いに隣接する２つのマークのそれぞれについての前記マークセンサ（２６）による検出時の累積カウント数（ＰＭ（ｎ−１），ＰＭ（ｎ））の差分（ΔＰＭ（ｎ））に基づいて、前記合致タイミングが前記切断タイミングに合うように、前記搬送機構（３）の搬送速度を制御する、請求項２に記載のラベル供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２３４６４９（Ｐ２００９−２３４６４９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８５９２１（Ｐ２００８−８５９２１）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００２３８００５）株式会社フジシールインターナショナル (641)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００２３８００５）株式会社フジシールインターナショナル (641)
【Ｆターム（参考）】
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