CN100436110C - 粘贴辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粘贴辊，其用于在平面图中近似圆环形的信息记录板上粘贴标签。该辊包括一个辊体和一个安装在辊体外周面的弹性元件。该辊体具有一个配合部，其用于将弹性元件配合在该辊体的外周面上，该配合部沿弹性元件的内外周边缘具有阶梯部。当通过弹性元件表面将粘贴力施加于标签上时，该阶梯部控制弹性元件在其表面方向的变形或移动。

Description

粘贴辊

技术领域

本发明涉及一种粘贴辊，特别是一种可在预切标签后立即将标签精确地粘于一作为粘附体，诸如光盘的信息记录媒体上的辊。

背景技术

在一信息记录板，例如半导体晶片的表面粘贴一张膜形薄片已被普遍使用。例如，在粘贴操作中，采用调节粘贴辊的压制力的方法以防止粘附体和薄片之间封入气泡。这种方法在专利文件1：日本专利申请公开号NO.2003-19755中予以描述。根据专利文件1所述，调节粘贴辊的压制力以使粘附体的中心部分最强，并随着辊由中心向外(recede)的接触逐渐变弱。然而这种压制力的调节方法需要用一种特殊的设备，这种方法产生结构复杂的问题。

众所周知，光盘有很高的容量可以记录和复制大量信息。光盘在一侧上具有记录层，在该层上粘贴一层透光的膜或标签以保护该记录层。传统的膜粘贴工艺使用卷状带式的原料薄片，该薄片包括一个连续伸展的可剥离薄片或类似材料制成的底层薄片，和以确定间距粘贴在底层薄片表面的保护标签。原料薄片被设置在贴标设备上游的进料设备控制。在带式原料薄片的进料工序中，原料薄片的进料方向急剧反向，以从底层薄片上剥离保护标签并将已剥离的标签粘贴在光盘上。

然而，上述贴标设备采用这样的结构，即预先形成光盘形状的保护标签连同底层薄片一起以卷绕状态一个接一个进料，从而通常在保护标签上形成一个压痕，且该压痕使质量变劣，并使保护标签粘贴不牢。特别地，保护标签是通过粘合剂粘结在底层薄片上，并和底层薄片一同卷起，沿卷轴径向位于不同卷绕匝数上的保护标签不可能横跨整个层面在精确的校准位置内交迭。结果，由于卷绕压力，粘合剂的弹性变形和保护标签边缘的互相交迭在保护标签表面产生了压痕(阶梯式痕迹)或压制裂纹(flaw)，从而使表面精度下降。当有这样的压痕或裂纹的保护标签粘贴到光盘上时，光盘的记录和复制容量严重降低。而且，保护标签的生产过程和粘贴过程必须相互独立并分开执行，这将导致光盘生产效率的降低问题。

因此，申请人(日本开平公开申请号2002-298535)发明一种粘贴装置，可以有效地避免由于辊弯曲导致的粘贴故障的传统问题，在此方式中，在带式原料薄片进料的工序中预切标签，且每个预切的标签在裁切后立即粘贴到光盘形状的信息记录板上。

然而这种预切标签的方法需要使用旋转模具压刀或类似物品，这不可避免会引起切割面周围的粘合剂变形。因此产生这样一个问题，即往往会在粘贴时在标签和光盘中间沿着标签的内外圆周边缘进入小气泡。

为解决这个问题，申请人试图提供，例如，如图6(A)所示的粘贴辊100，它包括一个杆状的辊体101和一个例如橡胶的弹性元件102，弹性元件在平面图中粗略具有圆环形的初始形状，并与光盘的平面形状近似相符，它缠绕在辊体的外周。然而，粘贴辊100的结构也没有解决在标签和光盘中间沿着标签的内外圆周边缘的小气泡形成问题。

通过发明人的认真研究，发现与图6(B)中箭头所示的标签粘贴的压制力相作用的反作用力使弹性元件102的外周边缘102A和内周边缘102B在弹性元件表面方向上向外变形，这种变形在沿外周边缘102A和内周边缘102B的附近区域产生了一个相对于其他区域的相对较弱的粘合力。

发明内容

本发明的目的是提供一种粘贴辊，它可以防止预切的标签被裁切后立即粘贴于光盘形状的信息记录板时，小气泡沿预切标签的圆周进入。

为了实现上述目的，本发明提供了一种将标签粘贴至粘附体的粘贴辊，包括一个轴形辊体和一个配合在所述辊体外周面上并与所述标签的非粘贴面相接触的弹性元件，所述辊体具有一个配合部，其用于将该弹性元件配合在其外周面上，所述弹性元件配合在配合部内，所述弹性元件的圆周表面形状与所述标签的形状大致相同，其中，所述弹性元件的上表面设置为高于所述辊体的外周面。

依照上述辊体的结构，配合部的厚度(depth)可以防止弹性部分在表面方向的变形，相反允许压缩变形，因而避免了沿弹性元件边缘的附近区域与周围区域相比粘结能力相对较低的趋势。此外，因为上述结构可以在挤压粘合剂的同时粘贴标签，就可以防止由于在旋转模具的切割面附近的粘合剂的变形所产生的气泡的进入。

依据本发明，粘附体是一种信息记录板，在平面图上为近似圆环形的形状；

弹性部分为近似圆环形的形状，近似与信息记录板的平面形状相符；

配合零件沿弹性部分的内外圆周边缘有阶梯部分；当粘合力借助弹性元件表面施加于标签上时，阶梯部分可防止弹性部分在表面方向变形或位移。有了这些设置，可以成功实现本发明的目的。

在本说明书中，标签代表一种用于保护目的粘于诸如光盘等物体的记录层的保护标签，以及一种形成信息孔，在其上使用能量带硬化(energy lnehardening)的标签或薄片。

附图说明

图1是涉及本发明实施例的粘贴装置的正面示意图；

图2是粘贴装置的局部透视图，其如图1所示的结构为说明的需要做了改动；

图3是粘贴设备的放大正视图；

图4是固定记录板的平台的俯视示意图；

图5(A)是粘贴辊的正视图；

图5(B)是粘贴辊的剖面图；

图5(C)是图5(B)的局部放大图；

图6(A)是没有配合零件的粘贴辊的剖面图；

图6(B)是图6(A)的局部放大图。

具体实施方式

在下文中，参考附图对本发明的优选实施例进行描述。

图1给出装配有本发明所述的粘贴辊的粘贴装置的结构示意图。图2给出局部透视示意图，其中为说明需要将图1所示的构件的结构排列做了改动。粘贴装置10的构成如图所示，其包围装置外形的框架FL可以容纳所有的部件。在框架FL中，粘贴装置10包括一个用于输送卷状带式原料薄片M的进料设备12，一个用于在进料设备12输送的卷状带式原料薄片M上形成预切口的预切设备13，一个用于将预切设备13形成的保护标签L(见图2)从底层薄片S上剥离的剥离设备14，以及将剥离的保护标签粘贴于粘附体或光盘D(记录板)的粘贴设备15。

卷状带式原料薄片M由作为剥离片的底层薄片S和用于形成保护标签并通过粘合剂层叠在底层薄片S表面的膜F组成。卷状带式原料薄片M在进料设备12上被卷起，并准备随后的输送。

进料设备12包括发动机M1和连接于发动机的转轴16，卷状带式原料薄片M的辊心17嵌入到转轴16的外周面。自进料设备12输送的卷状带式原料薄片M通过导辊18和一对抗静电的杆19被送人到预切设备13，杆19彼此相对设置以使卷状带式原料薄片M在杆19中间通过，并在原料薄片M有电的情况下去除其静电。

预切设备13包括一个由发动机M2驱动的拉模孔定径带辊(roll)21和一个在拉模孔定径带辊(roll)21的对面设置的用来挤压卷状带式原料薄片M的冲切辊22。冲切辊22在其外围设有一个刀片(未给出)。当冲切辊22旋转时，刀片在卷状带式原料薄片M表面形成一个外切口L1和一个内切口L2，这样，两个切口形成符合记录板D圆环形的平面表面的同心圆。在外切口L1和内切口L2之间的膜区域形成保护标签L，保护标签L外周线以外的区域为外膜区F1，在保护标签中心形成的并被内切口L2所包围的区域为内膜区F2。外切口L1只在膜F上形成，而内切口L2在膜F和底层薄片S上形成。最终，近似圆环形的保护标签L留在底层薄片S上随同底层薄片S一同输送到下一工序，而外膜区F1和内膜区F2用回收设备25回收。

回收设备25包括回收外膜区F1的第一回收装置26和回收内膜区F2的第二回收装置27组成。第一回收装置26包括发动机M3和支撑在发动机M3的输出轴28上的卷绕滚筒构成，卷绕滚筒旋转，从而使外膜区F1作为废料被回收。

第二回收装置27设置在冲切辊22附近，包括在带式原料薄片M宽度方向内延伸的的作为鼓风设备的管31和相对管31设置在带式原料薄片M对面的吸气设备32。两个喷嘴31A沿管31的轴向形成于其上，空气从喷嘴喷出到内膜区F2上。同时，见图2，吸气设备32包括放置在带式原料薄片M下方的箱子34和为箱子34减压的吸气管道35。在箱子34的上表面，吸气口34A开口比内膜区F2略大，这样可以通过吸气口34A将内膜区回收到箱子34中。从而，在底层薄片S上留有保护标签L的带式原料薄片M随后通过一个相对剥离设备14上游设置的驱动辊36而被送至剥离设备14。

驱动辊36安装在发动机M4的输出轴上，两个挤压辊37、37分别设置在发动机M4的外边缘。由驱动辊36送出的底层薄片S和保护标签L进一步通过一个作为松驰装置的张力调节辊38和张力调节辊下游的导辊39、40、41被移至剥离设备14。

剥离设备14在本实施例中包括一个固定在框架FL上的剥离盘43。底层薄片S和保护标签L卷绕在剥离盘43的端部，这样，底层薄片和标签的传输方向在剥离盘43的前端部(图1中间的右端所示)急剧反向，每个保护标签L可以在几乎水平面上向前被剥离(图1中间偏右center right所示)。底层薄片S的前端通过导辊45、46固定到回收卷筒47的辊心上，该回收卷筒47连接到发动机(未给出)上。由此，被剥离的保护标签L通过标签粘贴设备15粘贴到记录板D的记录层表面。

标签粘贴设备15包括支撑记录板D的平台50和相对位于粘贴中心位置P(见图1)的记录板D移动的标签固定器51。如图4所示，平台50包括可在平面旋转的旋转盘53和固定台55，该固定台55沿旋转盘53圆周以约90度间隔设置于旋转盘53上，并在其上表面上准备装载记录板D。每个固定台55的中心有一个中心孔55A(见图4)，有一个卡盘(未给出)穿过中心孔55A上下移动以将记录板D中心定位于固定台55上。

如图3所示，标签固定器51包括一个吸气元件60和一粘贴辊62，该吸气元件被设置以吸取被剥离盘43剥离的保护标签L的上表面，该粘贴辊设置在吸气元件60一端的侧面上，及位于本实施例中粘贴中心位置P内的记录板D的侧面上，其中，该粘贴辊提供一个保证预设压制力的气缸63。标签固定器51由一个位置转换设备65支撑，该位置转换设备65可以在近乎水平位置和倾斜位置间转换吸气元件60的位置位置转换设备65可以通过移动设备66在如图3给出的左右方向水平位移。

在标签固定器51的吸气元件60的下表面形成多个真空孔(未给出)，标签固定器51以与保护标签L的传递速度相应的速度移动到图3给出的右方。吸气元件60的下表面也形成有一个中心孔(未给出)，沿孔上下移动的卡盘有可能将被吸取的保护标签L定中心并固定在吸气元件60的下表面上。这里，标签L的右端预设在如图所示的到达粘贴辊62的外周面较低部分的位置。当标签固定器51通过移动设备66移动至位于粘贴中心P的记录板D的上面时，标签固定器51的位置转换至倾斜位置，这样粘贴辊62的侧面通过位置转换设备65变低。

如图5(A)和5(B)所示，粘贴辊62包括一个接近圆形的辊体80，和一个沿辊体80的外周面卷绕并与保护标签L的非粘贴面相接触的弹性元件81。

在辊体80的外周面上，形成有一个用于配合弹性部分81的配合部83。配合部83包括阶梯部83A和83B和配合面83C，当弹性元件81卷绕于该辊体80时，该阶梯部83A和83B沿弹性部分81的外周边缘81A和内周边缘81B伸展，而配合面83C通过使辊体80外周面向轴心方向凹进而形成在阶梯部83A和83B之间。阶梯部83A和83B的深度比弹性元件81的厚度浅，这样弹性元件的上表面可以和标签L接触。

弹性部分81可由橡胶、氨基甲酸乙酯或类似材料制成，它在卷绕于符合记录板D形状的辊体80之前保持圆环形的平面形状。本实施例中，弹性元件81的厚度约为3mm，而阶梯部83A和83B，也就是配合部83的厚度约为2.7mm。因而，弹性元件81除配合部83外，从辊体80的外周面向外突出约0.3mm。弹性元件81最好为0.5～10mm厚，优选为2～5mm。考虑到弹性元件的弹性系数，弹性元件超过辊体80的外周面80A的数量最好为0.1～1mm，优选为0.1～0.5mm。

位置转换设备65包括一个在垂直于图3所示页面方向内，放置在吸气元件60两个侧端的约为L形的支架68，以旋转方式支撑支架68的轴承69和连接到支架68前端的气缸70。该气缸70有一个杆72，该杆坚直往复移动，并且当该杆位于向后冲程端时，将吸气元件60的吸取表面保持在基本水平位置，而在杆上升的前进冲程时，将吸气元件60变换至倾斜位置。

移动设备66包括一个可双向旋转的发动机M5和一个例如由固定到发动机M5的输出轴上的输送螺杆组成的输送单元74。轴承69的下部通过螺杆机构与输送设备74相连，以使位置转换设备65和标签固定器51在如图3所示的左右方向上水平移动。

如图4所示，在平台50附近安装有一个用于负载并卸载记录板D的机械手76。机械手76的臂77设置为可以在近似水平面内旋转并可垂直移动。臂77较低一端的表面是吸取表面，该表面可以在设置于框架FL外侧的储料器79与平台50之间回转。储料器79由第一储料区79A和第二储料区79B构成，其中其上没有保护标签L的记录板D推积在第一储料区79A内，而其上具有保护标签L的记录板D2一个接一个地推积在第二储料区79B上。每个储料区79A，79B包括一个垂直可移动的输送底座(图中未给出)，记录板D或D2堆积在该输送底座。

下面描述一下本实施例粘贴装置10的整体运作。

首先，如下所述完成初始准备。拉出一定量的卷状带式原料薄片M，在行进中的某一点人工将底层薄片S和膜F彼此分离，然后将底层薄片S的前端固定到回收卷筒47上，同时，将膜F的前端固定到包含在回收设备25内的的回收装置26的回收卷筒29上。

然后，开动预定的动力源，启动驱动辊36的发动机M4，输送卷状带式原料薄片M。同时，进料设备的发动机M1提供一定的进料阻力，因而使卷状带式原料薄片M在输送时保持一足够合适的张力以维持保护标签L的平面形状。当输送的卷状带式原料薄片M经过预切设备13时，在卷状带式原料薄片M上形成符合记录板D形状的外切口L1和内切口L2。管部分31的喷嘴31A中的空气喷射到每一个内切口L2里面的内膜区F2上，内膜区被吸入到盒子34的吸气口34A内，最终在标签的中心留下一个冲压孔。几乎同时，外膜区F1卷绕在回收卷筒29上，在底层薄片上只留下保护标签L。

以这种方式形成的保护标签L连同底层薄片S一起被送到剥离盘43的最末端，然后被剥离，吸取并固定在标签固定器51的吸气元件60上。特别地，当保护标签L的进料引导端(前端)差不多到达粘贴辊62的轴的下面时，传感器(图中未给出)检测计时(timing)，同时移动设备66以与保护标签L的进料速度相同的速度将标签固定器51移动至图1中所示的右方，结果，每个保护标签L在剥离盘43的前端被剥离，并在吸气元件60的吸取表面上被吸取以固定于其上。上述操作的同时，记录板D被放置于标签粘贴设备15的平台50的中间位置处的各固定台55上，其中一个记录板D来到粘贴中心位置P处并处于备用状态。

然后，当标签固定器51到达图3实线所示的位置时，位置转换设备65使标签固定器51倾斜，这样粘贴辊62降低。同时，保护标签L的右端与记录板D的预定粘贴起始点相一致，此外，弹性部分81的外周边缘也被事先调整以使其同时与粘贴起始点相一致。然后，当标签固定器51移至图3示出的左方时，粘贴辊62在记录板D上滚动，同时由气缸63持续施加以预定的压制力，由此，吸气元件60上的保护标签L被转移粘贴在记录板D上。同时，虽然弹性部分81受到在如图5(C)所示的箭头方向上的压制力(反作用力)，但反作用力引起的弹性元件81的变形在阶梯部83A，83B的帮助下被其压缩变形所吸收，因此，过去传统方法存在的弹性元件沿其表面的横向向外的变形被有效阻止。这可能使得预定的压制力安全地作用于标签L边缘区域。与此同时，因为标签固定器51处于倾斜位置，保护标签L和记录板D中间的空气沿标签固定器51的运动方向被挤出，因而可以避免两个粘贴面中间，尤其是沿着标签L的内外周边缘处封入小气泡。也就是说，因旋转模具的切割面的粘合剂变形而形成的标签粘贴面上小气泡可以通过稳定挤压粘合剂粘贴标签来预防。

正如上面所述，当保护标签粘贴在设置于平台50上的粘贴中心位置P处的记录板D上时，平台50顺时针旋转约90度将另一个记录板放置在粘贴中心位置P等待处理。上面有标签L的记录板D2被机械手76移至储料器79的第二储料区79B，并一个接一个地堆积。然后机械手76从第一储料区97A中提取一张没有标签的记录板D，移至固定台55。

此后，同一工序重复操作，连续将保护标签L粘于记录板D上。

依据该实施例，尽管在记录板D上粘贴标签L时在弹性元件81上施加压制力，但形成于辊体80上的配合部83的阶梯部83A，83B控制弹性元件81在其表面方向上的变化，因而弹性元件81只存在压缩变形，压制力均一地作用于标签L上。由于通过稳定挤压粘合剂而有可能将标签粘贴在记录板上以去除旋转模具形成的切割面附近的粘合剂变形而形成的气泡，因此可以达到消除小气泡封入的效果。

上面的描述给出了实施本发明的最佳结构和方法，但应理解该描述并不试图限制本发明。也就是说，虽然特定实施例被专门描述与阐明，但是本发明允许基于现有技术的需要而作的各种具体变化，例如形状、位置、排列或和本发明有关的类似变化，在此情况下所做的变化均落于本发明的技术思想和范围内。

例如，弹性元件81除配合部83外，相对辊体80的外周面80A的突出部分的高度或数量不限于本发明，而是可以根据所使用的弹性部分的弹性系数做相应调整。

上面实施例中描述了在将标签L粘贴于粘附体如光盘的记录板的一种情形。人们可以意识到此处实施例中所公开的技术还能用于其它的情况，如标签或薄片粘贴于不同的物体上而不是光盘或其类似物。

如上所述，依照本发明，弹性元件在其表面方向上的变形通过弹性元件配合部的深度及压缩变形的产生而得到控制，因而可以避免弹性元件边缘附近区域相对于其他区域粘结力的相对不足，最终消除小气泡的进入。因此可能提供一个性能空前卓越的粘贴辊。

Claims (2)

1.一种将标签粘贴至粘附体的粘贴辊，包括一个轴形辊体和一个配合在所述辊体外周面上并与所述标签的非粘贴面相接触的弹性元件，

所述辊体具有一个配合部，其用于将该弹性元件配合在其外周面上，

所述弹性元件配合在配合部内，所述弹性元件的圆周表面形状与所述标签的形状大致相同，其中，所述弹性元件的上表面设置为高于所述辊体的外周面。

2.一种如权利要求1所述的粘贴辊，

所述粘附体为一信息记录板，在平面图中该信息记录板几乎为圆环形，

所述弹性元件被制成与所述信息记录板平面形状相符的近似圆环形的形状，

所述配合部沿所述弹性元件的内周边缘和外周边缘有阶梯部，其中，当对所述弹性元件表面的标签施加粘贴力时，所述阶梯部控制所述弹性元件在其表面方向上的变形或移动。

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