証紙貼り付け機における証紙供給装置
【課題】証紙を毀損せずに証紙取出しの確実性と供給速度の高速化の両立を実現すること。
【解決手段】水平方向の円弧状に揺動するマガジンと、前記マガジンの証紙取出口から証紙を取り出す負圧吸引式の吸取装置とを具備した証紙貼り付け機における証紙供給装置であって、前記吸取装置は一方向に回転する回転盤と、前記回転盤の周縁に中空構造の支軸を介して水平揺動可能に枢支し、その一部に吸着部を形成した負圧吸引式の吸着素子と、前記マガジンの水平揺動に同期して吸着素子を揺動させる吸着素子の揺動機構とを具備し、証紙の取り出し時に、前記吸着素子の揺動機構を通じて前記吸着素子を揺動させて、前記吸着素子の吸着部が証紙取出口から後退するように構成した。
【解決手段】水平方向の円弧状に揺動するマガジンと、前記マガジンの証紙取出口から証紙を取り出す負圧吸引式の吸取装置とを具備した証紙貼り付け機における証紙供給装置であって、前記吸取装置は一方向に回転する回転盤と、前記回転盤の周縁に中空構造の支軸を介して水平揺動可能に枢支し、その一部に吸着部を形成した負圧吸引式の吸着素子と、前記マガジンの水平揺動に同期して吸着素子を揺動させる吸着素子の揺動機構とを具備し、証紙の取り出し時に、前記吸着素子の揺動機構を通じて前記吸着素子を揺動させて、前記吸着素子の吸着部が証紙取出口から後退するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は証紙の高速供給を実現できる証紙貼り付け機における証紙供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
国家検定合格証紙（証紙)を生物学的製剤の収容箱に貼付して封緘する証紙貼り付け機が知られている。
証紙は発行数が限られているため厳しい枚数管理が求められる。そのため、証紙を貼付するには一般のラベルと比べて慎重に取り扱う必要がある。
証紙貼り付け機は、特許文献１，２に開示されているような一枚単位で証紙を取り出して供給する証紙供給装置を具備している。
証紙供給装置は多数の証紙を収容したマガジンと、マガジンから証紙を取り出す負圧吸引式の取出ドラムとを具備する。
マガジンの水平揺動または前後動により、取出ドラムがマガジンの証紙取出口の最前に位置する証紙を吸着して取り出し、貼付ドラム等の次工程へ受け渡すように構成されている。
またマガジンの証紙取出口の上下および左右位置に板片を直角に曲げた複数の剛性爪が形成してあって、最前証紙の飛び出しを抑えている。
証紙供給装置の設計にあたっては、揺動運動をするマガジンの剛性爪が取出ドラムの外周面と干渉することがなく、しかも取出し中に証紙がマガジンと取出ドラムの外周面の間に挟まれないようにすることが肝要であるが、その設計が技術的に難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５５−８４２０９号公報
【特許文献２】実開平３−６６８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した証紙供給装置にはつぎのような問題点がある。
（１）証紙の供給速度を増すと、マガジンと取出ドラム間で証紙が挟まって毀損したり、取り出しに失敗したりする確率が高くなる。
（２)証紙の取出しを確実に行うために、マガジンを大きく揺動させて取出ドラムとの接触時間（接触距離）を長くする方法が提案されている。しかしながら、マガジンの揺動速度に限界があることと、マガジンの揺動時の騒音と衝撃が激増することにより、マガジンの揺動を大きくすることに限界があって、証紙の高速供給が実現できていない。
（３）上記したように、従来の証紙供給装置は証紙取出しの確実性と供給速度の高速化を両立することが技術的に困難であった。
そのため、マガジンタイプの証紙供給装置にあっては低速（１００ＢＰＭ以下）に抑えられている。
（４）マガジンの証紙取出口から一度に複数枚の証紙が吸い出されてしまう問題がある。
この問題を解決するため取出ドラムの吸着力を小さくすると、証紙の取出しの確実性が下がり、またマガジンの証紙取出口の剛性爪の数を増やして取出し抵抗を高めると、証紙の取出しが困難となる。
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは少なくともつぎのひとつの証紙供給装置を提供することにある。
（１）証紙を毀損せずに証紙取出しの確実性と供給速度の高速化の両立を実現できること。
（２）マガジンの揺動角度を小さくできて騒音の発生を抑制できること。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の第１発明は、複数の証紙を収容し、水平方向の円弧状に揺動するマガジンと、前記マガジンの証紙取出口から証紙を取り出す負圧吸引式の吸取装置とを具備した証紙貼り付け機における証紙供給装置であって、前記吸取装置は一方向に回転する回転盤と、前記回転盤の周縁に中空構造の支軸を介して水平揺動可能に枢支し、その一部に吸着部を形成した負圧吸引式の吸着素子と、前記マガジンの水平揺動に同期して吸着素子を揺動させる吸着素子の揺動機構とを具備し、証紙の取り出し時に、前記吸着素子の揺動機構を通じて前記吸着素子を揺動させて、前記吸着素子の吸着部が証紙取出口から後退するように構成したことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置を提供する。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記吸着素子の揺動機構は、吸着素子に設けた従節ローラと、従節ローラが係合する固定式の板カムと、従節ローラを板カムの外周面に弾接させるばねとを有することを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置を提供する。
本願の第３発明は、前記第１または第２発明において、負圧吸引力が作用する中空構造の支軸と、前記吸着素子の吸着部の間を連絡ホースで連通したことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置を提供する。
本願の第４発明は、前記第１乃至第３発明の何れか一項において、前記マガジンの証紙取出口の周囲に複数の弾性爪を設けたことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明はつぎの何れかひとつの効果を奏する。
（１）証紙の取り出し時に、回転盤の周縁に枢支した吸着素子を揺動させて、吸着部が証紙取出口から後退するように構成したことで、証紙を毀損せずに証紙取出しの確実性と供給速度の高速化の両立を実現できる。
（２）証紙の取出し速度を高速にしても、吸着部がマガジンの先端部から逃げて互いに干渉するのを回避して証紙を確実に、かつ高速で取り出しできる。
（３）マガジンの最前に位置する証紙の周縁部を弾性爪により小さな接触面積で、かつ、弾性的に保持できる。
そのため、最前に位置する証紙の抜け出しのみを許容し、二枚目以降の証紙の抜け出しを効果的に阻止できる。
したがって、証紙を一枚単位で高速で取り出すことができる。
（４）マガジンの揺動角度を小さくできるから、運転中におけるマガジンの衝撃を緩和できるとともに、騒音の発生を抑制できる。
（５）これまで高速供給が困難とされてきた証紙の供給に適した証紙供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る証紙供給装置を備えた証紙貼り付け機の平面モデル図
【図２】一部を省略したマガジンの斜視図
【図３】一部を省略した証紙供給装置の平面図
【図４】図３におけるIV−IVの断面図
【図５】一部を省略した証紙供給装置の斜視図
【図６】証紙の取出し方法を説明するための平面モデル図
【図７】証紙の取出し方法を説明するための平面モデル図
【図８】証紙の取出し方法を説明するための平面モデル図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００１０】
＜１＞証紙貼り付け機の概要
以下図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。
図１に本発明に係る二台の証紙供給装置Ａ，Ａを搭載した証紙貼り付け機の平面モデル図を示す。
【００１１】
図１に例示した証紙貼り付け機は、一組、又は二組の証紙供給装置Ａと、証紙供給装置Ａから供給される証紙を受け取って搬送する負圧吸引式の貼付ドラム３０と、貼付ドラム３０の接線方向から包装箱Ｂを搬送する搬送手段４０と、包装箱Ｂまたは証紙の裏面に接着剤を塗布する接着剤の塗布手段５０とを具備する。
【００１２】
図示するように貼付ドラム３０に対して二組の証紙供給装置Ａ，Ａを設けたのは、証紙供給装置Ａの一方が供給を終了した直後に他方に切り替えて連続して証紙を貼付ドラム３０へ供給するためである。
【００１３】
証紙供給装置Ａから受け取った証紙を、包装箱Ｂの所定位置に貼付するための貼付ドラム３０は、鉛直の回転軸３１を中心に一方向に回転するドラムで、その外周面に証紙の搬送区間に亘り吸引力を生じるように構成されている。貼付ドラム３０の負圧吸引構造は周知であるので説明を省略する。
【００１４】
また図示を省略するが、貼付ドラム３０の周囲には、必要に応じて複数枚の証紙の有無を検知するセンサや、複数枚の証紙を検知したときに余分な証紙を回収する回収手段を配設する場合がある。
これらの複数枚の証紙の有無を検知するセンサや回収手段は公知であるので説明を省略する。
【００１５】
証紙の封緘対象である包装箱Ｂは立方形を呈する蓋付きの箱体で、その内部にワクチン入りのアンプル等を収容している。
【００１６】
包装箱Ｂはベルトコンベア、スクリューコンベア、またはこれらを組み合わせた搬送手段４０により貼付ドラム３０へ向けて搬送され、貼付ドラム３０と出会った包装箱Ｂの所定の封緘位置に証紙が貼付される。
【００１７】
接着剤の塗布手段５０は包装箱Ｂの封緘位置に公知の接着剤を塗布する装置であり、本例では包装箱Ｂの上面と側面の二面に接着剤を塗布する二つのローラで構成する場合を示す。
包装箱Ｂ側に接着剤を塗布するのは、万一の場合に備えて証紙の再貼付を可能とするためである。
接着剤の塗布手段５０は貼付ドラム３０の周囲に配設してもよい。
以降に証紙供給装置Ａについて詳しく説明する。
【００１８】
＜２＞証紙供給装置
証紙供給装置Ａは、多数の証紙Ｌを収容するマガジン１０と、マガジン１０から証紙Ｌを取り出す負圧吸引式の吸取装置２０とを具備する。
本発明に係る証紙供給装置Ａは、マガジン１０側が揺動するだけでなく、マガジン１０に同調させて吸取装置２０の周縁部に枢支した吸着素子を揺動するようにしたものである。
【００１９】
＜３＞マガジン
マガジン１０は吸取装置２０の外周面へ向けて水平に配置されていて、公知の揺動機構により、支軸１１を中心に水平方向の円弧状に揺動して、マガジン１０の証紙取出口１３側が、吸取装置３０の外周面に周期的に接近するように構成されている。
【００２０】
図２にマガジン１０の証紙取出口１３の拡大図を示す。
マガジン１０の証紙取出口１３の周囲には、内方へ向けて複数の弾性爪１４が突設されていて、最前に位置する証紙Ｌの飛び出しを抑えている。
【００２１】
従来は証紙の保持手段として剛性爪を使用した。本発明では証紙Ｌの複数枚の取出しを防止するために、弾性爪１４を使用して、証紙Ｌの周縁部を小さな接触面積で、かつ、弾性的に保持するようにした。
弾性爪１４は細板製またはピン製の爪で、ばね腕１４ｂの先端に屈曲した係止鉤１４ｃを形成していて、ばね腕１４ｂの基端１４ａがマガジン本体１０ａにビス１５等で固定されている。
本例では、マガジン本体１０ａの片側側面に２本の弾性爪１４（横爪）を設けるとともに、マガジン本体１０ａの上下にそれぞれ弾性爪１４（上爪、下爪）を設けた場合を示すが、弾性爪１４の形成数は、証紙Ｌのサイズに応じて適宜選択する。
【００２２】
＜４＞吸取装置
図３〜５を参照しながら説明すると、吸取装置２０は鉛直の回転軸２１を中心に一方向に回転する回転盤２２と、回転盤２２の周縁に中空構造の支軸２３を介して揺動可能に枢支した単数または複数の吸着素子６０と、マガジン１０の水平揺動に同期して吸着素子６０を揺動させる揺動機構とを具備する。
【００２３】
＜４．１＞回転軸
図４に示すように、回転軸２１はマシンの基板２４に軸受を介して回転自在に枢支されていて、回転軸２１の上部に回転盤２２が一体に固着されている。
回転軸２１を中心として回転盤２２の下面には環状の分配盤７０が配設され、回転盤２２の上方にはマシンの基盤２４から反力を得て固定式の板カム２５が配設されている。
【００２４】
＜４．２＞吸着素子
吸着素子６０は平面形状が略Ｌ字形を呈していて、中空構造の支軸２３に枢支される基部６１と、基部６１から水平にのびる張出部６２と、張出部６２の一側に設けた吸着部６３とを有する。吸着部６３の側面には吸着孔６５が形成されている。
吸着素子６０の平面形状は特に制限はなく、支軸２１を中心として吸着孔６５が水平揺動できればよい。
吸着素子６０の張出部６２には板カム２５と当接する空転式の従節ローラ６６が設けられている。
【００２５】
基部６１と吸着部６３の間が連絡ホース６４で接続してあり、連絡ホース６４を介して中空構造の支軸２３と吸着部６３の吸着孔６５との間を連通している。
回転盤２２の下面には吸着素子６０に負圧吸引力を付与する固定式の分配盤７０が配設されている。分配盤７０の上面には平面円弧形の負圧溝７１が形成してあって、負圧溝７１は真空ポンプ７２にホースで接続されている。
中空構造の支軸２３の下端開口部が負圧溝７１の真上を通過するときに吸着孔６５に負圧が生じるように構成されている。
【００２６】
中空構造の支軸６１と連絡ホース６４を経由して吸着部６３に連通させたのは、吸着素子６０の揺動の影響を回避して吸着孔６５に負圧を伝えるためである。
【００２７】
＜４．３＞揺動機構
図３〜５に示すように吸着素子６０の揺動機構は、吸着素子６０に設けた従節ローラ６６と、従節ローラ６６が係合する固定式の板カム２５と、従節ローラ６６を板カム２５の外周面に弾接させるばね６７とにより構成する。
【００２８】
支軸２３を間に挟んで張出部６２の他側の基部６１と、回転盤２２の反力体２６との間にばね６７が縮設してあって、このばね力により従節ローラ６６と固定式の板カム２５の外周面との当接状態を維持する。
【００２９】
吸着素子６０の揺動機構にばね力を利用するのは、吸着素子６０の揺動をより精確に行うためである。
通常の揺動機構であれば板カム側にカム溝を形成し、このカム溝に従節ローラを内挿すればばねを省略できるが、カム溝と従節ローラ間のガタツキにより吸着素子６０の揺動に誤差を生じ、装置の高速運転に対応することができない。
本発明ではこの誤差をなくすためにばね力を利用して吸着素子６０の揺動をより精確に行うようにした。
【００３０】
図３に例示するように、板カム２５の輪郭形状は、マガジン１０から証紙Ｌを取り出す取出区間Ｃを除き同一径の円形を呈する大径部２５ａを形成し、証紙Ｌの取出区間Ｃは小径部２５ｂが形成されている。要はマガジン１０から証紙Ｌを取り出す際に、吸着素子６０の吸着部６３が支軸２３を中心に回転軸２１の接近方向へ向けて水平揺動（後退）するように、板カム２５の輪郭形状が形成されていればよい。換言すれば証紙Ｌを取り出す際に、吸着素子６０の吸着部６３が、該吸着部６３の最大公転軌跡の内方へ向けて水平揺動（後退）するように構成してあればよい
【００３１】
証紙Ｌの取り出し時に吸着素子６０の吸着部６３を後退させるようにしたのは、マガジン１０による水平の揺動角（振り幅）を小さくするためと、マガジン１０と吸着素子６０との間で証紙Ｌの挟み込みを回避するためである。
【００３２】
［証紙供給装置の作動］
つぎに図６〜８を参照して証紙供給装置Ａの作動について説明する。
【００３３】
（１）マガジンと吸着素子の運動
図６〜８において、吸着素子６０は回転軸を中心に反時計回り方向に旋回を続けており、マガジン１０は吸着素子６０の吸着部６３の周速度と等速で水平揺動を繰り返している。
吸着素子６０の旋回方向とマガジン１０の揺動方向をそれぞれ矢印で示す。
【００３４】
（２）証紙の吸着直前
図６は証紙Ｌの吸着直前を示したもので、このときマガジン１０は図面右方から左方向へ向けて揺動している。
吸着素子６０は、図外の回転軸を中心に反時計回り方向に公転している。
板カム２５の大径部２５ａに係合した従節ローラ６６が小径部２５ｂに近づくと、吸着素子６０の吸着部６３がマガジン１の証紙取出口１３内に徐々に進入する。
【００３５】
（３）証紙の吸着
図７は左動するマガジン１０の証紙取出口１３の中央位置で、公転中の吸着素子６０の吸着部６３が証紙Ｌを吸着した状態を示している。
吸着素子６０の吸着部６３がマガジン１の証紙取出口１３内に入り込むと、吸着孔６５を通じて証紙取出口１３の最前に位置する証紙Ｌを吸着する。
この間、従節ローラ６６が板カム２５の大径部２５ａに係合していて吸着素子６０は揺動しない。
【００３６】
（４）証紙の取出し
図８は右動するマガジン１０の証紙取出口１３から、公転中の吸着素子６０の吸着部６３が証紙Ｌを取り出す状態を示している。
証紙Ｌの吸着完了と同時に、従節ローラ６６が板カム２５の小径部２５ｂに至り、吸着素子６０が支軸２３を中心に反時計回りに揺動する。
吸着素子６０の揺動運動と同時に、マガジン１０の揺動方向が切り替わって、マガジン１０が図面の左方から右方へ向けて揺動する。
【００３７】
吸着素子６０の揺動に伴い、証紙取出口１３内に位置する吸着部６３が後退移動して証紙Ｌの取り出しを完了する。
殊にばね６７のばね力を受けて吸着素子６０が高速で揺動することに伴い、証紙Ｌを吸着した吸着部６３が高速で後退移動する。
【００３８】
ここで、証紙Ｌの取り出し動作について詳しく説明する。
吸着素子６０はマガジン１０と等速で同方向へ向けて移動を続けるが、証紙Ｌの吸着を終えた瞬間、吸着素子６０が揺動することと、マガジン１０の揺動方向が切り替わることで、マガジン１０に対する吸着部６３の移動速度が非常に速くなる。
したがって、マガジン１０の最前に位置する証紙Ｌの高速取り出しが可能となる。
【００３９】
つぎに吸着素子６０の吸着部６３の移動軌跡について検証すると、証紙Ｌを吸着するまでは吸着部６３が所定の半径で旋回しているが、証紙Ｌを吸着して後退するときは、回転軸を中心とする吸着部６３の旋回半径が小さくなる。
さらに、マガジン１０が吸着素子６０の旋回方向と反対方向に向けて揺動するため、吸着部６３とマガジン１０の証紙取出口１３との距離が急激に広くなる。
換言すれば、証紙Ｌの吸着を終えた瞬間に、吸着部６３がマガジン１０の先端部から逃げるように高速移動するので、吸着部６３とマガジン１０の先端部との干渉を防止しつつ、取り出した証紙Ｌの挟み込みを確実に回避できる。
【００４０】
このように本発明では、等速で公転移動中の吸着素子６０が瞬間的に後退することで、マガジン１０との干渉を回避して証紙Ｌの取出しができるから、マガジン１０の揺動角度θを小さくできる。したがって、マガジン１０の揺動に伴う衝撃を小さくできるとともに、騒音の発生を抑制できる。
【００４１】
（５）弾性爪の作用
マガジン１０の最前に位置する証紙Ｌは、その周縁部を複数の弾性爪１４により小さな接触面積で、かつ、弾性的に保持されている。
そのため、既述した吸着素子６０が複数の証紙Ｌを取り出そうとして、複数の弾性爪１４が最前に位置する証紙Ｌの抜け出しのみを許容し、二枚目以降の証紙Ｌの抜け出しを効果的に阻止する。
したがって、証紙Ｌを一枚単位で確実に取り出すことができる。
【００４２】
（６）マガジンの揺動について
本発明はマガジン１０側だけでなく吸着素子６０側も揺動変位させるようにしたことで証紙Ｌの高速取り出しを可能とする。
殊に、本発明では、旋回移動中の吸着素子６０を揺動させることで、マガジン１０の揺動（揺動角θ、振れ幅）を小さくできる。
マガジン１０の揺動が小さくなれば、揺動時の騒音と衝撃負担が小さくなるから、マガジン１０の揺動を高速化することができる。
マガジン１０の高速化に伴って、証紙Ｌの取り出し速度を増々高速化させることができる。
【００４３】
［他の実施例］
前記実施例では証紙供給装置Ａから貼付ドラム３０を経て包装箱Ｂに証紙Ｌを貼付する場合について説明したが、貼付ドラム３０を省略して直接、包装箱Ｂに証紙Ｌを貼付するようにしてもよい。
本例の場合、包装箱Ｂを吸着装置２０の接線方向に搬送し得るように、貼付ドラム３０に代えて搬送手段４０として公知のロータリー式搬送装置を適用する。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ・・・・・・証紙供給装置
Ｂ・・・・・・包装箱
Ｌ・・・・・・証紙
１０・・・・・マガジンの支軸
１３・・・・・証紙取出口
１４・・・・・弾性爪
２０・・・・・吸取装置
２１・・・・・回転軸
２２・・・・・回転盤
２３・・・・・吸着素子の支軸
３０・・・・・貼付ドラム
４０・・・・・包装箱の搬送手段
５０・・・・・接着剤の塗布手段
６０・・・・・吸着素子
６３・・・・・吸着部
６４・・・・・連絡ホース
６５・・・・・吸着孔
６７・・・・・ばね
７０・・・・・分配盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は証紙の高速供給を実現できる証紙貼り付け機における証紙供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
国家検定合格証紙（証紙)を生物学的製剤の収容箱に貼付して封緘する証紙貼り付け機が知られている。
証紙は発行数が限られているため厳しい枚数管理が求められる。そのため、証紙を貼付するには一般のラベルと比べて慎重に取り扱う必要がある。
証紙貼り付け機は、特許文献１，２に開示されているような一枚単位で証紙を取り出して供給する証紙供給装置を具備している。
証紙供給装置は多数の証紙を収容したマガジンと、マガジンから証紙を取り出す負圧吸引式の取出ドラムとを具備する。
マガジンの水平揺動または前後動により、取出ドラムがマガジンの証紙取出口の最前に位置する証紙を吸着して取り出し、貼付ドラム等の次工程へ受け渡すように構成されている。
またマガジンの証紙取出口の上下および左右位置に板片を直角に曲げた複数の剛性爪が形成してあって、最前証紙の飛び出しを抑えている。
証紙供給装置の設計にあたっては、揺動運動をするマガジンの剛性爪が取出ドラムの外周面と干渉することがなく、しかも取出し中に証紙がマガジンと取出ドラムの外周面の間に挟まれないようにすることが肝要であるが、その設計が技術的に難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５５−８４２０９号公報
【特許文献２】実開平３−６６８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した証紙供給装置にはつぎのような問題点がある。
（１）証紙の供給速度を増すと、マガジンと取出ドラム間で証紙が挟まって毀損したり、取り出しに失敗したりする確率が高くなる。
（２)証紙の取出しを確実に行うために、マガジンを大きく揺動させて取出ドラムとの接触時間（接触距離）を長くする方法が提案されている。しかしながら、マガジンの揺動速度に限界があることと、マガジンの揺動時の騒音と衝撃が激増することにより、マガジンの揺動を大きくすることに限界があって、証紙の高速供給が実現できていない。
（３）上記したように、従来の証紙供給装置は証紙取出しの確実性と供給速度の高速化を両立することが技術的に困難であった。
そのため、マガジンタイプの証紙供給装置にあっては低速（１００ＢＰＭ以下）に抑えられている。
（４）マガジンの証紙取出口から一度に複数枚の証紙が吸い出されてしまう問題がある。
この問題を解決するため取出ドラムの吸着力を小さくすると、証紙の取出しの確実性が下がり、またマガジンの証紙取出口の剛性爪の数を増やして取出し抵抗を高めると、証紙の取出しが困難となる。
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは少なくともつぎのひとつの証紙供給装置を提供することにある。
（１）証紙を毀損せずに証紙取出しの確実性と供給速度の高速化の両立を実現できること。
（２）マガジンの揺動角度を小さくできて騒音の発生を抑制できること。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の第１発明は、複数の証紙を収容し、水平方向の円弧状に揺動するマガジンと、前記マガジンの証紙取出口から証紙を取り出す負圧吸引式の吸取装置とを具備した証紙貼り付け機における証紙供給装置であって、前記吸取装置は一方向に回転する回転盤と、前記回転盤の周縁に中空構造の支軸を介して水平揺動可能に枢支し、その一部に吸着部を形成した負圧吸引式の吸着素子と、前記マガジンの水平揺動に同期して吸着素子を揺動させる吸着素子の揺動機構とを具備し、証紙の取り出し時に、前記吸着素子の揺動機構を通じて前記吸着素子を揺動させて、前記吸着素子の吸着部が証紙取出口から後退するように構成したことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置を提供する。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記吸着素子の揺動機構は、吸着素子に設けた従節ローラと、従節ローラが係合する固定式の板カムと、従節ローラを板カムの外周面に弾接させるばねとを有することを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置を提供する。
本願の第３発明は、前記第１または第２発明において、負圧吸引力が作用する中空構造の支軸と、前記吸着素子の吸着部の間を連絡ホースで連通したことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置を提供する。
本願の第４発明は、前記第１乃至第３発明の何れか一項において、前記マガジンの証紙取出口の周囲に複数の弾性爪を設けたことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明はつぎの何れかひとつの効果を奏する。
（１）証紙の取り出し時に、回転盤の周縁に枢支した吸着素子を揺動させて、吸着部が証紙取出口から後退するように構成したことで、証紙を毀損せずに証紙取出しの確実性と供給速度の高速化の両立を実現できる。
（２）証紙の取出し速度を高速にしても、吸着部がマガジンの先端部から逃げて互いに干渉するのを回避して証紙を確実に、かつ高速で取り出しできる。
（３）マガジンの最前に位置する証紙の周縁部を弾性爪により小さな接触面積で、かつ、弾性的に保持できる。
そのため、最前に位置する証紙の抜け出しのみを許容し、二枚目以降の証紙の抜け出しを効果的に阻止できる。
したがって、証紙を一枚単位で高速で取り出すことができる。
（４）マガジンの揺動角度を小さくできるから、運転中におけるマガジンの衝撃を緩和できるとともに、騒音の発生を抑制できる。
（５）これまで高速供給が困難とされてきた証紙の供給に適した証紙供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る証紙供給装置を備えた証紙貼り付け機の平面モデル図
【図２】一部を省略したマガジンの斜視図
【図３】一部を省略した証紙供給装置の平面図
【図４】図３におけるIV−IVの断面図
【図５】一部を省略した証紙供給装置の斜視図
【図６】証紙の取出し方法を説明するための平面モデル図
【図７】証紙の取出し方法を説明するための平面モデル図
【図８】証紙の取出し方法を説明するための平面モデル図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００１０】
＜１＞証紙貼り付け機の概要
以下図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。
図１に本発明に係る二台の証紙供給装置Ａ，Ａを搭載した証紙貼り付け機の平面モデル図を示す。
【００１１】
図１に例示した証紙貼り付け機は、一組、又は二組の証紙供給装置Ａと、証紙供給装置Ａから供給される証紙を受け取って搬送する負圧吸引式の貼付ドラム３０と、貼付ドラム３０の接線方向から包装箱Ｂを搬送する搬送手段４０と、包装箱Ｂまたは証紙の裏面に接着剤を塗布する接着剤の塗布手段５０とを具備する。
【００１２】
図示するように貼付ドラム３０に対して二組の証紙供給装置Ａ，Ａを設けたのは、証紙供給装置Ａの一方が供給を終了した直後に他方に切り替えて連続して証紙を貼付ドラム３０へ供給するためである。
【００１３】
証紙供給装置Ａから受け取った証紙を、包装箱Ｂの所定位置に貼付するための貼付ドラム３０は、鉛直の回転軸３１を中心に一方向に回転するドラムで、その外周面に証紙の搬送区間に亘り吸引力を生じるように構成されている。貼付ドラム３０の負圧吸引構造は周知であるので説明を省略する。
【００１４】
また図示を省略するが、貼付ドラム３０の周囲には、必要に応じて複数枚の証紙の有無を検知するセンサや、複数枚の証紙を検知したときに余分な証紙を回収する回収手段を配設する場合がある。
これらの複数枚の証紙の有無を検知するセンサや回収手段は公知であるので説明を省略する。
【００１５】
証紙の封緘対象である包装箱Ｂは立方形を呈する蓋付きの箱体で、その内部にワクチン入りのアンプル等を収容している。
【００１６】
包装箱Ｂはベルトコンベア、スクリューコンベア、またはこれらを組み合わせた搬送手段４０により貼付ドラム３０へ向けて搬送され、貼付ドラム３０と出会った包装箱Ｂの所定の封緘位置に証紙が貼付される。
【００１７】
接着剤の塗布手段５０は包装箱Ｂの封緘位置に公知の接着剤を塗布する装置であり、本例では包装箱Ｂの上面と側面の二面に接着剤を塗布する二つのローラで構成する場合を示す。
包装箱Ｂ側に接着剤を塗布するのは、万一の場合に備えて証紙の再貼付を可能とするためである。
接着剤の塗布手段５０は貼付ドラム３０の周囲に配設してもよい。
以降に証紙供給装置Ａについて詳しく説明する。
【００１８】
＜２＞証紙供給装置
証紙供給装置Ａは、多数の証紙Ｌを収容するマガジン１０と、マガジン１０から証紙Ｌを取り出す負圧吸引式の吸取装置２０とを具備する。
本発明に係る証紙供給装置Ａは、マガジン１０側が揺動するだけでなく、マガジン１０に同調させて吸取装置２０の周縁部に枢支した吸着素子を揺動するようにしたものである。
【００１９】
＜３＞マガジン
マガジン１０は吸取装置２０の外周面へ向けて水平に配置されていて、公知の揺動機構により、支軸１１を中心に水平方向の円弧状に揺動して、マガジン１０の証紙取出口１３側が、吸取装置３０の外周面に周期的に接近するように構成されている。
【００２０】
図２にマガジン１０の証紙取出口１３の拡大図を示す。
マガジン１０の証紙取出口１３の周囲には、内方へ向けて複数の弾性爪１４が突設されていて、最前に位置する証紙Ｌの飛び出しを抑えている。
【００２１】
従来は証紙の保持手段として剛性爪を使用した。本発明では証紙Ｌの複数枚の取出しを防止するために、弾性爪１４を使用して、証紙Ｌの周縁部を小さな接触面積で、かつ、弾性的に保持するようにした。
弾性爪１４は細板製またはピン製の爪で、ばね腕１４ｂの先端に屈曲した係止鉤１４ｃを形成していて、ばね腕１４ｂの基端１４ａがマガジン本体１０ａにビス１５等で固定されている。
本例では、マガジン本体１０ａの片側側面に２本の弾性爪１４（横爪）を設けるとともに、マガジン本体１０ａの上下にそれぞれ弾性爪１４（上爪、下爪）を設けた場合を示すが、弾性爪１４の形成数は、証紙Ｌのサイズに応じて適宜選択する。
【００２２】
＜４＞吸取装置
図３〜５を参照しながら説明すると、吸取装置２０は鉛直の回転軸２１を中心に一方向に回転する回転盤２２と、回転盤２２の周縁に中空構造の支軸２３を介して揺動可能に枢支した単数または複数の吸着素子６０と、マガジン１０の水平揺動に同期して吸着素子６０を揺動させる揺動機構とを具備する。
【００２３】
＜４．１＞回転軸
図４に示すように、回転軸２１はマシンの基板２４に軸受を介して回転自在に枢支されていて、回転軸２１の上部に回転盤２２が一体に固着されている。
回転軸２１を中心として回転盤２２の下面には環状の分配盤７０が配設され、回転盤２２の上方にはマシンの基盤２４から反力を得て固定式の板カム２５が配設されている。
【００２４】
＜４．２＞吸着素子
吸着素子６０は平面形状が略Ｌ字形を呈していて、中空構造の支軸２３に枢支される基部６１と、基部６１から水平にのびる張出部６２と、張出部６２の一側に設けた吸着部６３とを有する。吸着部６３の側面には吸着孔６５が形成されている。
吸着素子６０の平面形状は特に制限はなく、支軸２１を中心として吸着孔６５が水平揺動できればよい。
吸着素子６０の張出部６２には板カム２５と当接する空転式の従節ローラ６６が設けられている。
【００２５】
基部６１と吸着部６３の間が連絡ホース６４で接続してあり、連絡ホース６４を介して中空構造の支軸２３と吸着部６３の吸着孔６５との間を連通している。
回転盤２２の下面には吸着素子６０に負圧吸引力を付与する固定式の分配盤７０が配設されている。分配盤７０の上面には平面円弧形の負圧溝７１が形成してあって、負圧溝７１は真空ポンプ７２にホースで接続されている。
中空構造の支軸２３の下端開口部が負圧溝７１の真上を通過するときに吸着孔６５に負圧が生じるように構成されている。
【００２６】
中空構造の支軸６１と連絡ホース６４を経由して吸着部６３に連通させたのは、吸着素子６０の揺動の影響を回避して吸着孔６５に負圧を伝えるためである。
【００２７】
＜４．３＞揺動機構
図３〜５に示すように吸着素子６０の揺動機構は、吸着素子６０に設けた従節ローラ６６と、従節ローラ６６が係合する固定式の板カム２５と、従節ローラ６６を板カム２５の外周面に弾接させるばね６７とにより構成する。
【００２８】
支軸２３を間に挟んで張出部６２の他側の基部６１と、回転盤２２の反力体２６との間にばね６７が縮設してあって、このばね力により従節ローラ６６と固定式の板カム２５の外周面との当接状態を維持する。
【００２９】
吸着素子６０の揺動機構にばね力を利用するのは、吸着素子６０の揺動をより精確に行うためである。
通常の揺動機構であれば板カム側にカム溝を形成し、このカム溝に従節ローラを内挿すればばねを省略できるが、カム溝と従節ローラ間のガタツキにより吸着素子６０の揺動に誤差を生じ、装置の高速運転に対応することができない。
本発明ではこの誤差をなくすためにばね力を利用して吸着素子６０の揺動をより精確に行うようにした。
【００３０】
図３に例示するように、板カム２５の輪郭形状は、マガジン１０から証紙Ｌを取り出す取出区間Ｃを除き同一径の円形を呈する大径部２５ａを形成し、証紙Ｌの取出区間Ｃは小径部２５ｂが形成されている。要はマガジン１０から証紙Ｌを取り出す際に、吸着素子６０の吸着部６３が支軸２３を中心に回転軸２１の接近方向へ向けて水平揺動（後退）するように、板カム２５の輪郭形状が形成されていればよい。換言すれば証紙Ｌを取り出す際に、吸着素子６０の吸着部６３が、該吸着部６３の最大公転軌跡の内方へ向けて水平揺動（後退）するように構成してあればよい
【００３１】
証紙Ｌの取り出し時に吸着素子６０の吸着部６３を後退させるようにしたのは、マガジン１０による水平の揺動角（振り幅）を小さくするためと、マガジン１０と吸着素子６０との間で証紙Ｌの挟み込みを回避するためである。
【００３２】
［証紙供給装置の作動］
つぎに図６〜８を参照して証紙供給装置Ａの作動について説明する。
【００３３】
（１）マガジンと吸着素子の運動
図６〜８において、吸着素子６０は回転軸を中心に反時計回り方向に旋回を続けており、マガジン１０は吸着素子６０の吸着部６３の周速度と等速で水平揺動を繰り返している。
吸着素子６０の旋回方向とマガジン１０の揺動方向をそれぞれ矢印で示す。
【００３４】
（２）証紙の吸着直前
図６は証紙Ｌの吸着直前を示したもので、このときマガジン１０は図面右方から左方向へ向けて揺動している。
吸着素子６０は、図外の回転軸を中心に反時計回り方向に公転している。
板カム２５の大径部２５ａに係合した従節ローラ６６が小径部２５ｂに近づくと、吸着素子６０の吸着部６３がマガジン１の証紙取出口１３内に徐々に進入する。
【００３５】
（３）証紙の吸着
図７は左動するマガジン１０の証紙取出口１３の中央位置で、公転中の吸着素子６０の吸着部６３が証紙Ｌを吸着した状態を示している。
吸着素子６０の吸着部６３がマガジン１の証紙取出口１３内に入り込むと、吸着孔６５を通じて証紙取出口１３の最前に位置する証紙Ｌを吸着する。
この間、従節ローラ６６が板カム２５の大径部２５ａに係合していて吸着素子６０は揺動しない。
【００３６】
（４）証紙の取出し
図８は右動するマガジン１０の証紙取出口１３から、公転中の吸着素子６０の吸着部６３が証紙Ｌを取り出す状態を示している。
証紙Ｌの吸着完了と同時に、従節ローラ６６が板カム２５の小径部２５ｂに至り、吸着素子６０が支軸２３を中心に反時計回りに揺動する。
吸着素子６０の揺動運動と同時に、マガジン１０の揺動方向が切り替わって、マガジン１０が図面の左方から右方へ向けて揺動する。
【００３７】
吸着素子６０の揺動に伴い、証紙取出口１３内に位置する吸着部６３が後退移動して証紙Ｌの取り出しを完了する。
殊にばね６７のばね力を受けて吸着素子６０が高速で揺動することに伴い、証紙Ｌを吸着した吸着部６３が高速で後退移動する。
【００３８】
ここで、証紙Ｌの取り出し動作について詳しく説明する。
吸着素子６０はマガジン１０と等速で同方向へ向けて移動を続けるが、証紙Ｌの吸着を終えた瞬間、吸着素子６０が揺動することと、マガジン１０の揺動方向が切り替わることで、マガジン１０に対する吸着部６３の移動速度が非常に速くなる。
したがって、マガジン１０の最前に位置する証紙Ｌの高速取り出しが可能となる。
【００３９】
つぎに吸着素子６０の吸着部６３の移動軌跡について検証すると、証紙Ｌを吸着するまでは吸着部６３が所定の半径で旋回しているが、証紙Ｌを吸着して後退するときは、回転軸を中心とする吸着部６３の旋回半径が小さくなる。
さらに、マガジン１０が吸着素子６０の旋回方向と反対方向に向けて揺動するため、吸着部６３とマガジン１０の証紙取出口１３との距離が急激に広くなる。
換言すれば、証紙Ｌの吸着を終えた瞬間に、吸着部６３がマガジン１０の先端部から逃げるように高速移動するので、吸着部６３とマガジン１０の先端部との干渉を防止しつつ、取り出した証紙Ｌの挟み込みを確実に回避できる。
【００４０】
このように本発明では、等速で公転移動中の吸着素子６０が瞬間的に後退することで、マガジン１０との干渉を回避して証紙Ｌの取出しができるから、マガジン１０の揺動角度θを小さくできる。したがって、マガジン１０の揺動に伴う衝撃を小さくできるとともに、騒音の発生を抑制できる。
【００４１】
（５）弾性爪の作用
マガジン１０の最前に位置する証紙Ｌは、その周縁部を複数の弾性爪１４により小さな接触面積で、かつ、弾性的に保持されている。
そのため、既述した吸着素子６０が複数の証紙Ｌを取り出そうとして、複数の弾性爪１４が最前に位置する証紙Ｌの抜け出しのみを許容し、二枚目以降の証紙Ｌの抜け出しを効果的に阻止する。
したがって、証紙Ｌを一枚単位で確実に取り出すことができる。
【００４２】
（６）マガジンの揺動について
本発明はマガジン１０側だけでなく吸着素子６０側も揺動変位させるようにしたことで証紙Ｌの高速取り出しを可能とする。
殊に、本発明では、旋回移動中の吸着素子６０を揺動させることで、マガジン１０の揺動（揺動角θ、振れ幅）を小さくできる。
マガジン１０の揺動が小さくなれば、揺動時の騒音と衝撃負担が小さくなるから、マガジン１０の揺動を高速化することができる。
マガジン１０の高速化に伴って、証紙Ｌの取り出し速度を増々高速化させることができる。
【００４３】
［他の実施例］
前記実施例では証紙供給装置Ａから貼付ドラム３０を経て包装箱Ｂに証紙Ｌを貼付する場合について説明したが、貼付ドラム３０を省略して直接、包装箱Ｂに証紙Ｌを貼付するようにしてもよい。
本例の場合、包装箱Ｂを吸着装置２０の接線方向に搬送し得るように、貼付ドラム３０に代えて搬送手段４０として公知のロータリー式搬送装置を適用する。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ・・・・・・証紙供給装置
Ｂ・・・・・・包装箱
Ｌ・・・・・・証紙
１０・・・・・マガジンの支軸
１３・・・・・証紙取出口
１４・・・・・弾性爪
２０・・・・・吸取装置
２１・・・・・回転軸
２２・・・・・回転盤
２３・・・・・吸着素子の支軸
３０・・・・・貼付ドラム
４０・・・・・包装箱の搬送手段
５０・・・・・接着剤の塗布手段
６０・・・・・吸着素子
６３・・・・・吸着部
６４・・・・・連絡ホース
６５・・・・・吸着孔
６７・・・・・ばね
７０・・・・・分配盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の証紙を収容し、水平方向の円弧状に揺動するマガジンと、前記マガジンの証紙取出口から証紙を取り出す負圧吸引式の吸取装置とを具備した証紙貼り付け機における証紙供給装置であって、
前記吸取装置は一方向に回転する回転盤と、
前記回転盤の周縁に中空構造の支軸を介して水平揺動可能に枢支し、その一部に吸着部を形成した負圧吸引式の吸着素子と、
前記マガジンの水平揺動に同期して吸着素子を揺動させる吸着素子の揺動機構とを具備し、
証紙の取り出し時に、前記吸着素子の揺動機構を通じて前記吸着素子を揺動させて、前記吸着素子の吸着部が証紙取出口から後退するように構成したことを特徴とする、
証紙貼り付け機における証紙供給装置。
【請求項２】
請求項１において、前記吸着素子の揺動機構は、吸着素子に設けた従節ローラと、従節ローラが係合する固定式の板カムと、従節ローラを板カムの外周面に弾接させるばねとを有することを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置。
【請求項３】
請求項１または２において、負圧吸引力が作用する中空構造の支軸と、前記吸着素子の吸着部の間を連絡ホースで連通したことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記マガジンの証紙取出口の周囲に複数の弾性爪を設けたことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置。
【請求項１】
複数の証紙を収容し、水平方向の円弧状に揺動するマガジンと、前記マガジンの証紙取出口から証紙を取り出す負圧吸引式の吸取装置とを具備した証紙貼り付け機における証紙供給装置であって、
前記吸取装置は一方向に回転する回転盤と、
前記回転盤の周縁に中空構造の支軸を介して水平揺動可能に枢支し、その一部に吸着部を形成した負圧吸引式の吸着素子と、
前記マガジンの水平揺動に同期して吸着素子を揺動させる吸着素子の揺動機構とを具備し、
証紙の取り出し時に、前記吸着素子の揺動機構を通じて前記吸着素子を揺動させて、前記吸着素子の吸着部が証紙取出口から後退するように構成したことを特徴とする、
証紙貼り付け機における証紙供給装置。
【請求項２】
請求項１において、前記吸着素子の揺動機構は、吸着素子に設けた従節ローラと、従節ローラが係合する固定式の板カムと、従節ローラを板カムの外周面に弾接させるばねとを有することを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置。
【請求項３】
請求項１または２において、負圧吸引力が作用する中空構造の支軸と、前記吸着素子の吸着部の間を連絡ホースで連通したことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記マガジンの証紙取出口の周囲に複数の弾性爪を設けたことを特徴とする、証紙貼り付け機における証紙供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２８４３９（Ｐ２０１３−２８４３９Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６１４９（Ｐ２０１１−１６６１４９）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（３９１００５９４９）光洋自動機株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（３９１００５９４９）光洋自動機株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
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