JP3103619U

JP3103619U - シートエッジマーキング装置

Info

Publication number: JP3103619U
Application number: JP2004000866U
Authority: JP
Inventors: 義文金井; 長谷川泰司; 隆平星野
Original assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Current assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2010-02-26

Abstract

【課題】本考案は、紙、板紙、不織布、フィルム等の巻取をシート状に断裁する断裁機において、断裁されたシートの枚数を計測し、一定枚数毎のシートエッジにインク等で印を付けるマーキング装置に関する。本考案の課題は、公知技術の欠点を克服し、断裁スピードの変化に追随して、指定した位置に指定した長さのマーキングを正確に行うことの出来る装置を提供することにある。
【解決手段】断裁するスピード、断裁寸法、マーキングヘッド２４からシート枚数をカウントする光電センサー１６までの距離、シートのマーキングすべき位置９およびマーキング長さ１０を要素とした演算式にて計算したタイミングでマーキングヘッド２４を作動させ、断裁スピードの増減に追随してシートエッジの一定位置にマーキング４するように構成されている。
【選択図】図５

Description

本考案は紙、板紙、不織布、フィルム等の巻取をシート状に断裁する断裁機において、断裁されたシートの枚数を計測し、一定枚数毎のシートエッジにインク等で印を付けるマーキング装置に関する。さらに詳しく規定すれば、このマーキング装置において、マーキングの方法が紙やフィルムのチケット状のものを規定カット数毎のシート間に挿入する方式（以下チケット挿入方式）ではなく、直接シートのエッジにインクや顔料を付着させてマークとする装置に関する。

従来の断裁機において、断裁枚数を計測しマーキングする方法は、チケット挿入方式、あるいはシートのエッジに直接インクや顔料を付着させる方法のいずれかが採られてきた（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。これらの方法はいずれも長所、短所があり、それぞれ独自の発展を遂げてきた。図１にチケット１を挿入した断裁シート積層物２の姿を示す。この様式のチケットを挿入する方法は比較的広く普及しているが、チケットの挿入がシートを搬送するコンベア上か、シートを積層するレーボーイにて行うこととなり、挿入されたチケットが後工程で脱落してしまったり、挿入がずれて行われてしまったりすることがある等欠点がある。

チケットが脱落した場合には、結局再度枚数カウントの必要になることとなり、誤った箇所への挿入はカウントミスとなる。またチケットが製品に混入して出荷され客先にて大きなトラブルになることがしばしば生じている。他方、インク等をシートエッジに直接付着させる方法は、図２に示した姿より理解できるように、マーキングが正確に行われ狂いがないことと、後に脱落することはなく、その優位性は広く知られてきたが、マーキングを付着させる位置や付着長さのコントロールが難しいことで普及が遅れてきた。

この普及が遅れてきた原因として挙げられるのは、インク等でのマーキング装置は、シートの長さ方向の断裁を行うローターナイフ装置より上流に設置する必要があり、断裁前にマーキング装置の作動タイミングを逆算する必要があることである。それに加え、断裁機のスピードは各種要因により頻繁に変化するため、マーキング装置の制御が追随しきれずマーキング位置がずれたり、場合によっては、マーキングを付着すべきシートの次のシートに付着し、カウントミスとなったりすることもあった。従来技術ではこれらのファクターをすべて演算要素として取り込むことが困難で、シート長さと検出した断裁機のスピードより、マーキング装置の作動タイミングの関係を「スピードと作動タイミング相関表」として記憶し、そのタイミングによって作動させるものであった。結果として、スピードがパレットチェンジにより変化するたびに、図３に示したようにマーキング位置は変化することが避けられなかった。また紙の長さ方向（流れ方向）の任意の位置にマーキングを正確に行うことが困難であった。

また従来より、紙またはフィルムをロールの状態から何枚か重ねて一定の大きさに断裁する断裁機において、断裁スピードに関わらずシートのカット数を計測する技術は、断裁ローターナイフの回転を光電センサーにて検知する方法や、断裁されたシートのエッジを光電センサーで検知する方法でもって、従来より確立されている。さらに、具体的に図面を用いて説明すると、図４が断裁機の概略側面図を示している。巻取として供給される断裁されるべきロール２３は、何本かアンリールスタンド２２に掛けられ、重ねてスリッター部１４に導入され、巾方向をまず指定巾に切られる。次いでドローロール２５により流れ方向を規定長さに切断する断裁ローターナイフ２６に送られる。流れ方向を切られてシート状になったものは搬送コンベア２７により積層部（レーボーイ）２８へ流れて行く。一般的にはこのコンベア上に１７で示される不良シートを系外に排出するリジェクトゲートが設けられることが多い。また、搬送コンベア２７はいくつかに分割されており、それらのコンベアは速度に差がつけられて、シートは搬送されながら一部重ね合わされる（ラップする）機構となっている。従ってシート枚数の計測は、重ねて断裁されるシート枚数の倍数として正確に断裁機械のラインより検知可能である。

一般的に指定カット毎に印を入れる装置のチケット挿入装置は、図４の１９、２０または２１の箇所に設置される。従って挿入のタイミングの演算は、シートの切り口を検知する光電センサー１６の下流の直近に装備できるため、単純で追随および補正が簡単で正確である。しかし、１９の位置でチケットを挿入する形式の装置は、その挿入位置から容易に推定されるように、コンベアでの搬送中にチケットが脱落するトラブルが頻発することが欠点であった。またシートの積層部（レーボーイ）に２０、２１のように、チケット挿入装置を設置する設計もされているが、この場合はチケットの挿入がずれてしまい、入れるべきカット間の前後のカット間に誤って挿入されることが欠点となる。

一方、インク等によるマーキングヘッド２４は断裁ローターナイフの上流であるスリッター１４近傍に設置するため、マーキングするカット数が狂うことはないし、脱落することもありえないが、断裁ローターナイフの上流に設置されたシートエッジマーキングシステムの作動を、下流で検知されたシートの切り口を光電センサー１６で検知して、逆算しながら、マーキング位置を演算補正することは極めて困難であった。加えて断裁機のスピードは各種の要因により頻繁に変化するため、一般には図３に示されたようにシート積層した場合スピードの変化する上下部分でマーキング位置がずれてしまうことが最大の欠点であった。
特開平９‐２４９３４６号公報特開２００３‐２３８０１８号公報

従って、これら公知技術を出発点として、本考案の根底をなす課題は、これら公知技術の欠点を克服し、断裁スピードの変化に追随して、指定した位置に指定した長さのマーキングを正確に行うことの出来る装置を提供することにある。この課題の解決により、シートの包装工程等の後工程の機械化、省力化ができ、ひいてはコストの削減が可能である。

この課題は本考案に従い、紙、板紙、不織布、フィルム等の巻取をシート状に断裁する断裁機において、断裁されたシートの枚数を計測し、一定枚数毎のシートエッジにインク等で印を付けるマーキング装置において、
断裁するスピード、断裁寸法、マーキングヘッドからシート枚数をカウントする光電センサーまでの距離、シートのマーキングすべき位置およびマーキング長さを要素とした演算式にて計算したタイミングでマーキングヘッドを作動させ、断裁スピードの増減に追随してシートエッジの一定位置にマーキングするように構成されているマーキング装置によって解決される。
また本考案は、上記考案において、マーキングヘッドのマーキング部材は、サーベル状、または円盤状であることを特徴とする。
更に本考案は、上記考案において、マーキング部材を作動させる機構は、エアシリンダー、油圧シリンダー、電磁アクチュエーターのいずれかによることを特徴とする。
更に本考案は、上記考案において、断裁するスピードの検出機構は、断裁ローターナイフの回転信号か、断裁された紙の切り口を光電センサーで感知して演算するかのいずれかによるように構成されていることを特徴とする。
また本考案は、上記考案において、マーキングの素材は、油性インク、水性インク、または各種顔料をチョーク状に固形化したもののいずれかによることを特徴とする。
更に本考案は、上記考案において、巻取をシート状に断裁する断裁ナイフの下流に装備された不良シートのリジェクト装置の信号にてリジェクトされたシート数を計数してマーキングカット数を補正するように構成されていることを特徴とする。
また本考案は、上記考案において、断裁機を停止して積層されたシートを取り出す機構のもの、もしくは運転速度のままフォークやテーブルにて一時的にシートの積層物を保持して運転したまま連続して積層されたシートを取り出すもののいずれにおいても、そのシート積層物の規定された積みカット数にプラスして積層物の上下に指定予備シートを数カット付加できるように構成されていることを特徴とする。
更に本考案は、上記考案において、マーキングヘッドの作動タイミングが、断裁機のスピードの増減に応じて演算補正され、マーキング位置がずれないように構成されていることを特徴とする。

本考案では、これらのマイクロ秒で変化する要素をＣＰＵにて演算補正するシステムを開発し、従来技術では実現できなかった断裁機のスピードの頻繁な変化に追随し、図２に示した如く指定した場所に指定した長さのマーキングを実現することが可能となった。
また、リジェクトゲートの信号を取り入れていることにより、不良紙の系外排出を補正してシート積層物を形成することが可能である。
さらにパレットに直接接する部分と積層物の最上部には数カットの予備が必要なケースが多く、このシステムにより連続断裁システムにおいてさえも正確な予備の付加が可能となった。従って、断裁機の後の工程、即ち選別工程、包装工程等の作業効率が格段に向上する効果を生み出すことができた。

次に、図を参照して本考案の実施の形態を詳しく説明する。

図１には、本考案と相対する技術であるチケットを挿入方法により、チケットを挿入した断裁シート積層物の姿を示している。パレット３上に、断裁シート積層物２が載置されており、この断裁シート積層物の所定枚数毎にチケット１が挿入されている。

図２は、本考案のシートエッジマーキング装置を使用したシート積層物の概略図である。図１と同様に、パレット６上に、断裁シート積層物５が載置されており、しかし、この断裁シート積層物の所定枚数毎に、マーキングがインク等を使用して、シートエッジに直接付着されている。

図３は、従来技術によるマーキング位置の変化を示し、シートエッジに付けたマークが、断裁機のスピードの変化に追随できずにずれる状況を示している。

図４は、従来技術であるチケット挿入装置を装備した断裁機の概略側面図を示す。この図において、チケット挿入ヘッドは、参照符号１９、２０、２１のいずれかの位置に取り付けられる。図５は、本考案によるシートエッジマーキング装置を装備した断裁機の概略側面図である。本考案の装置の構成は、参照符号１５の近接スイッチあるいは参照符号１６の光電センサーにて、断裁ローターナイフ２６の回転数かシートの切り口を検知した信号をＣＰＵにて演算処理し、参照符号２４のマーキングヘッドにて、シートエッジにインク等を付着させる構成となっている。なお、図５内においては、図４と同様の働きをする部位には、図４と同じ参照符号が付けられている。

図６は、本考案に使用されるサーベル状のマーキングヘッドを示している。サーベル３４は、サーベル取付ブラケット３６に固定され、このサーベル取付ブラケットが、ガイド３０を介して、シリンダー取付ブラケット３３に固定されたシリンダー３８と連結されている。このシリンダー取付ブラケット３３は、フレーム３１に取り付けられており、このフレーム３１には、更に、インクＢＯＸガイド３２が配設されており、これらインクＢＯＸガイド３２に、インクＢＯＸ３５が所属して設けられており、これらインクＢＯＸ３５のサーベル３４側には、インクパッド３９が設けられている。参照符号３７は、復帰用のスプリングである。

図７は、更に別の、本考案に使用される円盤状のマーキングヘッドを示している。インクマーカー取付台５２に、ソレノイドボックス５１が固定され、このソレノイドボックス５１に、この実施形態では円盤式のマーキング部材を上下に作動させるソレノイド５３が装着されている。このソレノイド５３は、シャフト５５を介してローラー５７の機構部と結合している。このシャフト５５はシリンダー５６内を摺動可能であり、下方でスプリング５４が復帰動作を可能にしている。参照符号５８は、インク受けである。

図８は、本考案のインクマーキングタイミングを演算するシーケンス図である。

図９は、本考案のインクマーキングタイミングを演算するブロック図である。

本考案のシートエッジマーキング装置は、断裁するスピード、断裁寸法、マーキングヘッド２４からシート枚数をカウントする光電センサー１６までの距離、シートのマーキングすべき位置９およびマーキング長さ１０を要素とした演算式にて計算したタイミングでマーキングヘッド２４を作動させ、断裁スピードの増減に追随してシートエッジの一定位置にマーキング４するように構成されている。
図２に示したように、本考案のシートエッジマーキング装置は、マーキング位置を、スピードに追随補正しながら、ｍｍの精度で実現する。さらに詳しくは、本考案では、マーキングヘッドを作動させるタイミングは、一定の要素の組み合わせにて演算される。
即ち、動作タイミングＴは、以下の要素の組み合わせで演算可能である。
断裁シートの長さ（断裁寸法）（Ｌ１）
シートのマーキングスタート位置（Ｌ２）
シートのマーキング長さ（Ｌ３）
マーキングヘッドからシート切り口検出用光電センサーまでの長さ（Ｌ４）
断裁機のスピード（Ｓ）

これらの数値の内、断裁機のスピードＳは前述したように、断裁ローターナイフ２６の回転信号を計測する近接スイッチ１５やシートエッジの光電センサー１６による検出で容易に与えられる。また、断裁長さＬ１や巾は、断裁機の一般的設定事項として当然与えられるべき数値である。
しかし、断裁機において断裁ローターナイフ２６で切られた後、シートは隙間を形成されるため、このローターナイフの周速よりわずかに早いスピードで回転している高速搬送コンベア２７で搬送される。従ってこの分のタイミング補正を常に行う必要があり、このタイミングが狂うと、図３に示したようにマーキング位置がずれる結果となる。

これらの数値は断裁機の信号からと断裁機固有な値であるものと、断裁機の運転員によりインプットされる値で構成されるが、これら数値によりコンピューターとシーケンサーの組み合わせにより図８に示したような演算フローシートにてコントロールが進行することにより、図２で示したように、指定した場所に指定した長さのインク等によるマーキングの付与を実現する。

本考案により、マイクロ秒で変化する要素をＣＰＵにて演算補正するシステムを開発し、従来技術では実現できなかった断裁機のスピードの頻繁な変化に追随し、図２に示した如く指定した場所に指定した長さのマーキングを実現することが可能となる。

本考案と相対する技術であるチケット挿入によるマーキング装置を使用した、シート積層物の概略図である。本考案のシートエッジマーキング装置を使用したシート積層物の概略図である。シートエッジマーキングの従来技術において、シートエッジに付けたマークが断裁機のスピードの変化に追随できずにずれる状況を示した概略図である。従来技術であるチケット挿入装置を装備した断裁機の側面概略図である。本考案のシートエッジマーキング装置を装備した断裁機の側面概略図である。本考案で使用されるサーベル状のインクマーキングヘッドである。本考案で使用される円盤状のインクマーキングヘッドである。本考案のインクマーキングタイミングを演算するシーケンス図である。本考案のインクマーキングタイミングを演算するブロック図である。

符号の説明

１チケット
２断裁シート積層物
３パレット
４マーキング
５断裁シート積層物
６パレット
７指定予備シート
８指定予備シート
９マーキングスタート位置、マーキングすべき位置
１０マーキング長さ
１１マーキング
１２断裁シート積層物
１３パレット
１４スリッター
１５近接スイッチ
１６光電センサー
１７リジェクトゲート、リジェクト装置
１８近接スイッチ
１９チケット挿入ヘッド（Ａ）
２０チケット挿入ヘッド（Ｂ）
２１チケット挿入ヘッド（Ｃ）
２２アンリールスタンド
２３断裁されるべきロール
２４マーキングヘッド
２５ドローロール
２６断裁ローターナイフ
２７搬送コンベア
２８レーボーイ
３０ガイド
３１フレーム
３２インクＢＯＸガイド
３３シリンダー取付ブラケット
３４サーベル
３５インクＢＯＸ
３６サーベル取付ブラケット
３７スプリング
３８シリンダー
３９インクパッド
５１ソレノイドボックス
５２インクマーカー取付台
５３ソレノイド
５４スプリング
５５シャフト
５６シリンダー
５７ローラー
５８インク受け

Claims

紙、板紙、不織布、フィルム等の巻取をシート状に断裁する断裁機において、断裁されたシートの枚数を計測し、一定枚数毎のシートエッジにインク等で印を付けるマーキング装置において、
断裁するスピード、断裁寸法、マーキングヘッド（２４）からシート枚数をカウントする光電センサー（１６）までの距離、シートのマーキングすべき位置（９）およびマーキング長さ（１０）を要素とした演算式にて計算したタイミングでマーキングヘッド（２４）を作動させ、断裁スピードの増減に追随してシートエッジの一定位置にマーキング（４）するように構成されているマーキング装置。
マーキングヘッド（２４）のマーキング部材（３４、５７）は、サーベル状、または円盤状であることを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。
マーキング部材（３４、５７）を作動させる機構（３８、５３）は、エアシリンダー、油圧シリンダー、電磁アクチュエーターのいずれかによることを特徴とする請求項２に記載のマーキング装置。
断裁するスピードの検出機構は、断裁ローターナイフ（２６）の回転信号か、断裁された紙の切り口を光電センサー（１６）で感知して演算するかのいずれかによるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。
マーキングの素材は、油性インク、水性インク、または各種顔料をチョーク状に固形化したもののいずれかによることを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。
巻取をシート状に断裁する断裁ナイフの下流に装備された不良シートのリジェクト装置（１７）の信号にてリジェクトされたシート数を計数してマーキングカット数を補正するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。
断裁機を停止して積層されたシートを取り出す機構のもの、もしくは運転速度のままフォークやテーブルにて一時的にシートの積層物を保持して運転したまま連続して積層されたシートを取り出すもののいずれにおいても、そのシート積層物（５）の規定された積みカット数にプラスして積層物の上下に指定予備シート（７、８）を数カット付加できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。
マーキングヘッド（２４）の作動タイミングが、断裁機のスピードの増減に応じて演算補正され、マーキング位置（９）がずれないように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。