JP2005239195A - 貼合ローラー及びラベル貼合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータ等の駆動手段を用いることなく被着体に対する面圧を略一定に保って貼合を精度よく行う貼合ローラー及びラベル貼合装置を提供すること。
【解決手段】 軸状をなすローラー本体１０の外周側に弾性部材１１、外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂが設けられている。これら弾性部材及び各面圧調整部材は、ローラー本体の外周に設けられた第１ないし第３の受容部１４，１５，１６にそれぞれ受容されている。弾性部材１１は、ラベルＬの上面に接する一方、外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２ＢはテーブルＴの上面に接するようになっている。貼合ローラーＲがラベルＬ上を回転移動する際の押圧力は、各面圧調整部材１２Ａ，１２Ｂの存在下で一定に保たれる。
【選択図】 図１

Description

本発明は貼合ローラー及びラベル貼合装置に係り、特に、光ディスク等、平面視略ドーナツ形状の情報記録媒体からなる被着体に保護ラベルを貼着したときに、気泡の混入がなく、且つ、被着体の反り変形を防止することのできる貼合ローラー及びラベル貼合装置に関する。

光ディスクを被着体としてラベルを貼着する場合には、例えば、図６に示されるように、テーブルＴ上に吸着支持された被着体Ｗの上面側に保護ラベルＬを配置若しくは供給し、当該被着体Ｗの上面に沿って回転移動する貼合ローラーＲで押圧力を付与することによって行うことが知られている。ここで、貼合ローラーＲは、軸状をなすローラー本体５０の外周面に弾性部材５１を配置して構成されている。弾性部材５１はウレタン、ゴム等のシート材により構成されており、展開したときの平面形状がラベルＬの平面形状に略一致する略ドーナツ形状に設けられている。従って、貼合ローラーＲが回転しながら図６中矢印Ａ方向に移動することで、ラベルＬは、弾性部材５１を介して押圧力を受けながら被着体Ｗの上面に貼合されることとなる。

前記貼合は、貼合ローラーＲが被着体Ｗの外周部分から中央部を通って反対側の外周部分に向かって移動することにより行われるので、つまり、被着体Ｗの直径方向に向かって行われるので、貼合ローラーＲと被着体Ｗとの接触面積（厳密には中間にラベルＬが存在するため間接的な接触となる）は、貼合開始時点及び貼合終了時点で最小となり、貼合中間時点が略最大の接触面積となる。
そのため、接触面積の変化に伴って被着体Ｗの面に付与される面圧が変化することから、被着体Ｗの中央部に対する貼合ローラーＲによる面圧は相対的に低下することとなる。図７を参照しながらこれを更に詳述すると、同図（Ａ）に示されるように、貼合開始時点における接触面積をａとする一方、（Ｂ）に示されるように、貼合中間時点における接触面積を５ａとし、押圧力Ｆをそれぞれ一定とした場合、前者の面圧はＦ／ａとなる一方、後者の面圧はＦ／５ａとなる。従って、貼合中間時点の面圧は、貼合開始時点の面圧の１／５になり、面圧不足によって空気混入等の貼合不良やテープ貼り付け後の被着体Ｗの反り変形を生じさせる要因となる。

このような問題は、例えば、特許文献１に示されるように、貼合ローラーの押圧力を調整することによって解消することができる。同文献には、モーター等を介して貼合ローラーによる押圧力を可変なものとし、前述した貼合中間時点における押圧力を相対的に上昇させる構成が開示されている。これによれば、略ドーナツ形状又は円盤状の平面形状をなす被着体については、貼合開始時点を最小とし、次第に押圧力を上昇させて中間時点を略最大とし、その後に押圧力を漸減させることで、接触面積の変化に応じて面圧を一定に保つことができ、部分的な面圧不足が回避可能となる。

特開２００３−１９７５５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成は、モーター等を必須構成として含むものであり、構造が複雑になるとともに、特別な制御が必要となり、貼合装置のコスト上昇をも惹起して経済性に劣る、という不都合がある。
また、前記貼合ローラーＲは、ラベル上を回転しながら押圧力を被着体Ｗに付与したときに、その反力により、図７（Ｃ）に示されるように、弾性部材５１の外周縁５１Ａ及び内周縁５１Ｂが面方向に沿って逃げるような変形を伴う傾向があり、これにより、ラベル外周縁領域と内周縁領域における押圧力を不足させてしまう、という不都合もある。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、モータ等の駆動手段を用いることなく被着体に対する面圧を略一定に保って貼合を精度よく行うことのできる貼合ローラー及びラベル貼合装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ラベルの端縁領域における面圧不足を解消することのできる貼合ローラー及びラベル貼合装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、テーブル上に配置された被着体の上面に供給されるラベル上を、接触面積が変化する状態で回転しながら押圧力を付与する貼合ローラーにおいて、
軸状をなすローラー本体と、当該ローラー本体の外周側に配置されて前記ラベルの上面に接する弾性部材と、この弾性部材の隣接領域に配置されるとともに当該弾性部材と不連続に設けられて前記被着体回りのテーブル上面に接する面圧調整用弾性部材とを備える、という構成を採っている。

本発明において、前記ローラー本体は、外周面に前記弾性部材及び面圧調整用弾性部材の受容部を含み、これら受容部に受容された弾性部材と面圧調整用弾性部材の表面は、前記ローラー本体の外周面より径方向外側に位置するように構成されている。

また、前記被着体は平面視略ドーナツ形状を備えた情報記録基板であり、
前記弾性部材は前記被着体の平面形状に対応した略ドーナツ形状に設けられ、
前記面圧調整用弾性部材は、前記弾性部材の外側より外側に位置する外側面圧調整部材と、弾性部材の内周より内側に位置する内側面圧調整部材とにより構成されている。

更に、本発明は、被着体を支持するテーブルと、このテーブルの上方に配置された貼合ローラーとを含み、接触面積が変化する状態で貼合ローラーが回転しながら被着体上に配置されるラベルに押圧力をするラベル貼合装置において、
前記テーブルは、前記被着体を支持した状態で当該被着体の上面と被着体回りの上面とが略同一平面となる上面形状を備え、
前記貼合ローラーは軸状をなすローラー本体と、当該ローラー本体の外周側に配置されて前記ラベルの上面に接する弾性部材と、当該弾性部材の隣接領域に設けられて前記被着体回りのテーブル上面に接する面圧調整用弾性部材とを備えて構成されている。

なお、本明細書において、「ラベル」とは、ディスク等の被着体における記録層等を保護するために貼合される保護ラベルの他、エネルギー線硬化を利用した情報記録ピットを形成するためのラベル若しくはシート等も含むものである。

本発明によれば、貼合ローラーがラベルを介して被着体の上面を押圧する際の設定押圧力を一定に保っても、常に略一定の面圧が被着体の上面に生ずることとなる。従って、被着体がディスク等の略ドーナツ形状をなし、貼合時に貼合ローラーとの接触面積が変化するものであっても精度よく貼合を行うことができ、押圧力を可変調整するためのモーターや、プログラム等を一掃して構成を簡易なものとすることができる。
また、前記弾性部材と面圧調整用弾性部材をローラー本体の受容部に受容する構成とすることで、これらの弾性部材が押圧による反力を受けた際の面方向に沿って逃げるような変形を効果的に抑制でき、当該変形が生じた際の部分的な押圧力不足に起因する気泡混入も防止することが可能となる。

なお、本発明における被着体は、光ディスク等の部材に限られるものではない。例えば、略方形の被着体にラベルを貼合する際に、当該被着体の対角方向に向かって貼合ローラーが回転しながら移動する場合でも適用できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、本実施形態に係る貼合ローラーＲの概略斜視図が示され、図２には、その縦断面図が示されている。また、図３には、ラベル貼合装置の要部分解斜視図が示され、図４には、図３の分解斜視図が示されている。これらの図において、貼合ローラーＲは、軸状をなすローラー本体１０と、このローラー本体１０の外周に配置された弾性部材１１と、面圧調整用弾性部材１２を構成する外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂとを備えて構成されている。

前記ローラー本体１０は、図２及び図４に示されるように、その外周面に弾性部材１１、外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂを受容する形状となる第１ないし第３の受容部１４，１５，１６が仕切部１７，１８を介してそれぞれ形成され、これにより、弾性部材１１、外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂが相互に不連続となる状態に設けられている。なお、第１ないし第３の受容部１４，１５，１６の深さは、弾性部材１１、外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂの厚みよりも若干小さく設定されており、第１ないし第３の受容部１４，１５，１６に弾性部材１１、外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂをそれぞれ受容したときに、それらの外面がローラー本体１０の非受容部形成領域の外周面よりも外側に若干突出して位置するようになっている。

前記弾性部材１１は、図４に示されるように、展開した状態で、中心に穴１１Ａを備えた平面視略ドーナツ形状とされ、光ディスク等の被着体Ｗと略同一となる平面形状に設けられている。この一方、前記外側面圧調整部材１２Ａは、略長方形の外縁形状に設けられているとともに、その中央部に円形の穴１２ａが設けられている。この穴１２ａの内径は、弾性部材１１の直径よりも若干大きく設定され、弾性部材１１及び外側面圧調整部材１２Ａを第１及び第２の受容部１４，１５にそれぞれ受容させたときに、弾性部材１１の外縁と外側面圧調整部材１２Ａの内縁との間に前記仕切部１７が位置するようになっている。この際、弾性部材１１及び外側面圧調整部材１２Ａは、接着剤を介してローラー本体１０に固定されている。なお、外側面圧調整部材１２Ａは、その長手方向に沿う長さがローラー本体１０の外周長さに略一致し、従って、外側面圧調整部材１２Ａは、これをローラー本体１０に巻装したときに、その長手方向両端が相互に突き合う状態となり、貼合ローラーＲの外周に段差が生じないように設けられている。

前記内側面圧調整部材１２Ｂは、平面視略円形をなし、前記弾性部材１１の内周側領域に配置され、内側面圧調整部材１２Ｂの外縁と弾性部材１１の内縁との間に前記仕切部１８が位置するようになっている。

前記弾性部材１１及び面圧調整用弾性部材１２は、ゴム若しくはウレタン等からなる同一厚みを有するシート材により構成されている。本実施形態においては、特に限定されるものではないが、それらの厚みが約３ｍｍに設けられている。この一方、前記第１ないし第３の受容部１４，１５，１６の深さは、約２．７ｍｍに設定されている。従って、弾性部材１１及び面圧調整用弾性部材１２は、前記受容部１４，１５，１６を除くローラー本体１０の外周面に対して約０．３ｍｍ外側に突出することとなる。なお、これら弾性部材１１及び面圧調整用弾性部材１２の厚みは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜５ｍｍが特に好ましい。また、ローラー本体１０の外周面に対する各弾性部材１１，１２の突出量は、弾性部材１１の弾性率にもよるが、０．１ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍが特に好ましい。

前記被着体Ｗを支持するテーブルＴは、その上面側に、平面視で略ドーナツ形状となる凹部２０が形成されており、当該凹部２０に被着体Ｗが受容できるように設けられている。凹部２０の直径は被着体Ｗの直径よりも若干大きく設定されており、被着体Ｗを凹部２０内に位置決めして配置した状態で、当該被着体Ｗの外周縁と凹部２０の内周縁との間に数ミリ程度の隙間Ｓ（図５（Ｂ）参照）が形成されるようになっている。これは、凹部２０の内径を被着体Ｗの直径と略一致する程度にすると、凹部２０の加工精度が非常に厳格なものとなり過ぎるためである。なお、凹部２０の面内には、図示しない吸着孔が形成されており、これにより、凹部２０内に配置された被着体Ｗが吸着支持されて面方向に位置ずれしないようになっている。ここで、凹部２０の深さは、被着体Ｗの板厚と略同一の深さに設定されており、被着体Ｗ及び弾性部材１１間の面圧と、被着体回りのテーブルＴの上面と面圧調整用弾性部材１２間の面圧が同一となるようになっている。なお、本実施形態では、凹部２０の中央部に、被着体Ｗの内周穴Ｗ１内に位置する凸部２１が形成されている。

次に、本実施形態におけるラベル貼合方法について説明する。

テーブルＴの凹部２０内に、図示しないロボットハンド等を用いて被着体Ｗを配置して当該被着体Ｗが吸着支持される。この一方、適宜な帯状フィルムを繰り出す過程でラベル形状にプリカットされたラベルＬが、貼合ローラー１０と一体的に併設されるラベル保持体により吸着保持される。この際、ラベルＬのリード端は、弾性部材１１の外周端に一致するように繰り出しがタイミング調整され、また、弾性部材１１の外周端が被着体Ｗの外周端に一致するように位置合わせされる。

次いで、図示しないラベル保持体によるラベルＬの吸着を解除しつつ当該ラベル保持体が貼合ローラー１０と共に傾斜姿勢に変位してラベルＬの粘着面を被着体Ｗに接着させ、横方向に移動することによって、ラベルＬを被着体Ｗの直径方向に向かって順次貼り付けることとなる。この際、弾性部材１１及び面圧調整用弾性部材１２は、押圧による反力を受けることになるが、前記第１ないし第３の受容部１４，１５，１６の存在により、押圧力に伴う変形を圧縮変形で吸収するように作用し、従来のように、弾性部材１１、面圧調整用弾性部材１２の面に沿って横方向外側に変形することが効果的に防止される。しかも、弾性部材１１、外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂは、相互に不連続となっているため、被着体Ｗと凹部２０との間に前述した隙間Ｓ等が存在していても、その隙間Ｓ内に弾性部材が入り込むことはない。そのため、ラベルＬに対して、特にラベルエッヂ付近の押圧力を確実に作用せしめることとなる。なお、前述した帯状フィルムを繰り出す過程でプリカットしてラベルＬを形成する装置や、ラベル保持体等は、本出願人により既に出願された特願２００３−１１１３７７号に開示されたものと略同一のものが採用されている。

前記ラベルＬの貼合に際し、本実施形態では、貼合ローラーＲによる押圧力は一定の状態で行われるが、当該ラベルＬの上面における面圧は変化することはない。これを更に詳述すると、図５に示されるように、貼合開始時における弾性部材１１と被着体Ｗとの接触面積（間接接触）をａとする一方、面圧調整用弾性部材１２とテーブルＴの上面との接触面積を４ａとしたときに（図５（Ａ）参照）、貼合中間時点では、弾性部材１１と被着体との接触面積が略４ａとなる一方、面圧調整用弾性部材１２とテーブルＴの上面との接触面積が漸減してａとなるように設けられている。従って、図５（Ａ）の場合と、図５（Ｂ）の場合、押圧力Ｆを一定に設定しても、それらの面圧は、いずれも略Ｆ／５ａとなって等しいものとなる。

従って、このような実施形態によれば、光ディスク等を被着体Ｗとして貼合ローラーＲにより直径方向に向かってラベルＬを貼合する際に、被着体Ｗに対する面圧変化を生じさせることはなく、押圧力Ｆを調整しなくてもラベルＬを被着体Ｗに貼合することが可能となる。しかも、弾性部材１１、外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂは、それぞれ第１ないし第３の受容部１４，１５，１６に受容されているので、押圧力Ｆが付与されても、面方向へのずれを規制するように作用し、従って、弾性部材１１及び面圧調整用弾性部材１２は専ら圧縮変形のみとなり、ラベルＬに対して等しく押圧力を作用せしめるようになる。また、例えば、ラベルＬの素材となる帯状フィルムを繰り出す過程でロータリーダイでラベル形状にプリカットした際に、切断面付近の粘着剤が変形して気泡が発生しても、当該気泡を確実に押しつぶすことができるようになり、微細な気泡混入も効果的に防止できる、という効果を得る。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

例えば、前記実施形態では、弾性部材１１、外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂは、ローラー本体１０の外周に設けられた第１ないし第３の受容部１４，１５，１６に受容される構成とし、また、被着体Ｗを支持するテーブルＴに凹部２０を設ける構成としたが、これらの受容部１４，１５，１６及び凹部２０を設けることなく構成することもできる。すなわち、テーブルＴの上面を平坦な面とし、被着体Ｗ及びラベルＬの厚みに相当する厚みが外側面圧調整部材１２Ａ及び内側面圧調整部材１２Ｂに付加されていれば実質的に面圧を一定に保つことが可能となる。但し、前記実施形態で示した構成を採用すれば、弾性部材１１及び面圧調整用弾性部材１２の周縁部における変形を効果的に防止することができる。また、前記実施形態では、光ディスクの中央部に円形の穴Ｗ１が存在したため、その部分に対応する内側面圧調整部材１２Ｂを設けたが、弾性部材１１と被着体Ｗとの接触面積と、面圧調整用弾性部材１２とテーブルＴの接触面積との総和に対して穴Ｗ１の面積が非常に小さい場合（例えば、面積比で３０％以下）で、面圧の変化に殆ど影響のない場合は内側面圧調整部材１２Ｂは無くてもよい。

実施形態に係る貼合ローラーの概略斜視図。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。 ラベル貼合装置の要部概略斜視図。 図３の分解斜視図。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態の作用を説明するための断面図。 従来の貼合装置の要部概略斜視図。 （Ａ）ないし（Ｃ）は、従来装置を用いたときの問題点を説明するための断面図。

符号の説明

１０ ローラー本体
１１ 弾性部材
１２ 面圧調整用弾性部材
１２Ａ 外側面圧調整部材
１２Ｂ 内側面圧調整部材
１４ 第１の受容部
１５ 第２の受容部
１６ 第３の受容部
Ｒ 貼合ローラー
Ｗ 被着体
Ｌ ラベル
Ｔ テーブル

Claims (4)

1. テーブル上に配置された被着体の上面に供給されるラベル上を、接触面積が変化する状態で回転しながら押圧力を付与する貼合ローラーにおいて、
   軸状をなすローラー本体と、当該ローラー本体の外周側に配置されて前記ラベルの上面に接する弾性部材と、この弾性部材の隣接領域に配置されるとともに当該弾性部材と不連続に設けられて前記被着体回りのテーブル上面に接する面圧調整用弾性部材とを備えたことを特徴とする貼合ローラー。
2. 前記ローラー本体は、外周面に前記弾性部材及び面圧調整用弾性部材の受容部を含み、これら受容部に受容された弾性部材と面圧調整用弾性部材の表面は、前記ローラー本体の外周面より径方向外側に位置することを特徴とする請求項１記載の貼合ローラー。
3. 前記被着体は平面視略ドーナツ形状を備えた情報記録基板であり、
   前記弾性部材は前記被着体の平面形状に対応した略ドーナツ形状に設けられ、
   前記面圧調整用弾性部材は、前記弾性部材の外周より外側に位置する外側面圧調整部材と、弾性部材の内周より内側に位置する内側面圧調整部材とにより構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の貼合ローラー。
4. 被着体を支持するテーブルと、このテーブルの上方に配置された貼合ローラーとを含み、接触面積が変化する状態で貼合ローラーが回転しながら被着体上に配置されるラベルに押圧力をするラベル貼合装置において、
   前記テーブルは、前記被着体を支持した状態で当該被着体の上面と被着体回りの上面とが略同一平面となる上面形状を備え、
   前記貼合ローラーは軸状をなすローラー本体と、当該ローラー本体の外周側に配置されて前記ラベルの上面に接する弾性部材と、当該弾性部材の隣接領域に設けられて前記被着体回りのテーブル上面に接する面圧調整用弾性部材とを備えて構成されていることを特徴とするラベル貼合装置。
   

Images