JP2013240945A - 情報搭載シート製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】情報搭載元シートから個片とされたインレットと称される各ＲＦＩＤなどの単片シートを連続シート上に所定数貼付させる情報搭載シート製造装置に関し、連続シート上に貼付された単片シートのシワ発生を防止し、品質の維持、歩留まりの向上を図る。
【解決手段】インレット貼付機構における回転される３本の貼付アーム６２Ａ〜６２Ｃで供給されるインレットをその回転方向の先端部分で保持させ、台紙２０上の貼付位置Ｐまで回転させて保持したインレットを当該台紙２０上に貼付させるもので、台紙２０の搬送路中の貼付位置Ｐに、当該貼付位置Ｐを頂点３５Ｐとする貼付位置ローラ３５を配置させ、台紙搬送路を、当該台紙２０の貼付位置Ｐに対する上流側を下方から貼付位置Ｐへと導く。
【選択図】図３

Description

本発明は、情報搭載元シートから個片とされたインレットと称される各ＲＦＩＤなどの単片シートを連続シート上に所定数貼付させる情報搭載シート製造装置に関する。

近年、ＩＣモジュールとアンテナを備えて非接触でデータ授受可能なＲＦＩＤメディアが安価となってＩＣカードの他にラベルとして使用されることも一般化してきている。このようなインレットと称されるＲＦＩＤをラベルとして多数貼付したシートとして出荷する際に、基本的にはインレットが総て良品であることが必要であり、製造の高速化による大量生産に際して品質の維持、歩留まりの向上が望まれる。

従来、ＲＦＩＤラベルシートを製造する際に、貼付されるインレットを不良品を排除して総て良品とさせるものが、例えば特許文献１，２に開示されている。特許文献１，２は、製造されたＲＦＩＤラベル元シート上の各インレットを順次通信検査し、通信状態により良品と判定された良品ＩＣラベルのみをインレット搭載機により接着剤が塗布されている台紙（剥離紙）上に順次貼付する装置として開示されている。

上記のようなインレット搭載機は、高速化による大量生産するために、例えば特許文献１，２に示されるように４本の吸着アームを回転させ、各吸着アームに良品のインレットを各個吸着し、回転によって対応のアームが接着剤の塗布されている台紙上に位置したときにアームの吸着部分をシリンダによって突き出させて台紙面上に貼付させるものである。この場合、貼付されるインレットはＲＦＩＤラベル元シートと同じ配列とされるもので、不良品と判定されたインレットは排除されることから、当該不良品のインレットの部分は除かれたいわゆる歯抜け状態の配列となる。

すなわち、インレットを台紙上に貼付させる各アームは、インレットを吸着する吸着部を先端に備え、当該先端部分は、良品のインレットが吸着されているときには台紙上で突出され、不良品のインレットと判定されてインレットが吸着されていない状態のときには台紙上で突出させないシリンダ制御が行われるものである。

特開２００５−０４４２６８号公報 特開２００５−０４４２７０号公報

図６に、従来のインレット貼付状態の説明図を示す。図６（Ａ）のインレット搭載機１０１は、上記特許文献１，２に記載されているもので、接着剤が塗布されている台紙１０２上に所定ピッチでインレット１１１を搭載するものとして、回転部１０３に等間隔で４本の吸着アーム１０４Ａ〜１０４Ｄが突出可動自在に設けられたもので、各吸着アーム１０４Ａ〜１０４Ｄの先端が吸着保持部となっている。

上記のインレット搭載機１０１においては、インレット１１１を最初に保持する時には回転速度を緩め、搭載位置まで回転を加速し、そして台紙１０２上に搭載する際には当該台紙１０２の搬送速度と同期させる回転速度とすべく減速させるという加減速を繰り返すものである。このようなインレット搭載機１０１は、台紙１０２上に搭載するインレット１１１の搭載ピッチを、台紙１０２上に変更させて搭載させることができる点で有効であるが、上記回転を加減速していることから台紙１０２の搬送速度と同期させて搭載ピッチを精度よくさせるために、図６（Ａ）に示すように、当該インレット１１１の先端（台紙搬送方向の下流側となる先端）を吸着アーム１０４Ａ〜１０４Ｄで保持する必要がある。

ところが、吸着アーム１０４Ａ〜１０４Ｄでインレット１１１の先端を保持して回転させ、台紙１０２上に搭載するときには、図６（Ｂ）に示すように、当該インレット１１１の後端部分が減速加速度により撓んだ状態となり、この状態で台紙１０２上に搭載しようとすると、図６（Ｃ）に示すように、当該インレット１１１の後端側が先端側よりも早く台紙１０２上に接着して、撓んだまま搭載されることとなる。この状態で表面シートを覆うと当該インレット１１１がシワになり、品質低下を招くという問題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、連続シート上に貼付された単片シートのシワ発生を防止し、品質の維持、歩留まりの向上を図る情報搭載シート製造装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、単片シートを搬送される連続シート上に所定間隔で貼付させてラベルとさせる情報搭載シート製造装置であって、回転される所定数の貼付アームを備え、供給される単片シートをその回転方向の先端部分で保持させ、前記台紙上の貼付位置まで回転させて保持した単片シートを当該連続シート上に貼付させる単片シート貼付部と、前記連続シートの搬送路中の前記貼付位置に、当該貼付位置を頂点とする貼付位置ローラが配置され、当該連続シートの貼付位置に対する上流側を下方から貼付位置へと導く連続シート搬送路規定手段と、を有する構成とする。

請求項２の発明では、前記連続シート搬送路規定手段は、前記連続シートを前記貼付位置の下流側で略水平に搬送させる構成とする。

請求項１の発明によれば、単片シート貼付部における回転される所定数の貼付アームで供給される単片シートをその回転方向の先端部分で保持させ、連続シート上の貼付位置まで回転させて保持した単片シートを当該連続シート上に貼付させるもので、連続シートの搬送路中の貼付位置に、当該貼付位置を略頂点とする貼付位置ローラを配置させ、当該連続シートの貼付位置に対する上流側を下方から貼付位置へと導く構成とすることにより、単片シート先端保持で貼付する際の単片シートの後方の撓み部分が貼付位置の連続シート搬送上流側で下方からの搬送路とした連続シートに対して先端部分より遅く接触されることとなり、連続シート上に貼付された単片シートのシワ発生が防止され、品質の維持、歩留まりを向上させることができるものである。

請求項２の発明によれば、連続シートを前記貼付位置の下流側で略水平に搬送させることとすることにより、単片シート先端部分の連続シートへの貼付後に撓み部分を略水平状態に規制させることから、一度接着した後方部分の跳ね上がり挙動を防止することができ、ひいては連続シート上に貼付された単片シートのシワ発生が防止され、品質の維持、歩留まりを向上させることができるものである。

本願発明に係る情報搭載シート製造装置の概略構成図である。 図１のインレット貼付機構の概略構成図である。 図２のインレット貼付機構における回転アーム群と貼付位置ローラの関係を示す説明図である。 図２のインレット貼付の動作説明図（１）である。 図２のインレット貼付の動作説明図（２）である。 従来のインレット貼付状態の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図により説明する。
図１に、本願発明に係る情報搭載シート製造装置の概略構成図を示す。本実施形態では、６列のＲＦＩＤラベル元シートから同じ配列のＲＦＩＤラベルシートを作製する場合を示すが、１列のものであっても適用することができ、２列以上の複数列で作製するものに適用することができるものである。本実施形態では、単片シートをＲＦＩＤのインレットとし、連続シートを連続状の台紙として説明する。

図１（Ａ）は、情報搭載シート製造装置の概念図を示したもので、情報搭載シート製造装置１１は、ロール形態の連続状のＲＦＩＤラベル元シート１２から例えば送りローラ１３Ａ，１３Ｂにより搬送される。このＲＦＩＤラベル元シート１２は、図１（Ｂ）に示すように、シート基材４２上に６列でＲＦＩＤであるインレット４１が所定間隔で形成されたものである。

上記送りローラ１３Ａ，１３Ｂ間にＲＦＩＤ読取検査部１４が配置され、ＲＦＩＤラベル元シート１２上の各インレット４１を６列１段で同時に読み取り検査を行って良品か不良品かの判定を行い、判定結果を後述の制御部（１７）に送出する。ＲＦＩＤラベル元シート１２は、検査後に単位インレット断裁部１５に送り込まれる。単位インレット断裁部１５は、インレット断裁上刃２１とインレット断裁下刃２２とにより構成され、６列１段で同時に回転断裁によってインレット４１とさせる。当該インレット断裁下刃２２はインレット４１を個々に吸引保持する機構である。

断裁後のインレット４１は、該当のインレット４１が良品であるか、不良品であるかの情報に基づいて制御部１７がインレット断裁下刃２２の吸引が制御され、良品のインレットのみが吸引保持され、不良品と判定されたインレット４１の場合には吸引保持されずに不良インレット回収部２３に回収させる。

インレット断裁下刃２２に吸引保持されたインレット４１は、当該インレット断裁下刃２２の回転でインレット貼付部１６の単位インレット送りローラ３１に渡される。当該単位インレット送りローラ３１においてもインレット４１を当該単位インレット断裁部１５と同じ配列で吸引保持する機構であり、吸引保持したインレット４１を回転搬送によりインレット貼付機構３２に供給する。上記単位インレット送りローラ３１及びインレット貼付機構３２により単片シート貼付部であるインレット貼付部１６が構成される。ここまでの構成は前述の特許文献１，２と同様である。

インレット貼付機構３２は、詳細を図２で説明するが、回転アーム群と、インレット吸引機構と、エアシリンダ駆動伝達部とを有して構成され、単位インレット送りローラ３１より供給される個々のインレット４１をＲＦＩＤラベル元シート１２と同じ配列で連続状の台紙２０上に貼付していくものである。

上記インレット貼付機構３２には、エア供給源１８よりエア制御駆動部１９を介して正圧及び負圧の２種類のエアをそれぞれ制御エアとして供給される。エア供給のタイミングは制御部１７により制御される。ここで、制御部１７は、情報搭載ラベルシート製造装置１１を統括的に制御するものであり、特に、ＲＦＩＤ読取検査部１４からの個々のインレットにおける位置情報と、良品若しくは不良品の検査判定結果とを受け取り、インレット断裁下刃２２による良品インレットの吸引保持の制御、インレット貼付機構３２による台紙２０上への貼付を行わせるエア制御駆動部１９を制御するものである。当該エア制御駆動部１９は、図示しないが、後述のエアシリンダ駆動伝達部（５４）への制御エアを供給駆動するそれぞれの電磁バルブを備える。

上記台紙２０は剥離剤が形成されたもので、当該台紙２０の剥離剤上に接着剤が塗布され、図１（Ｂ）に示すように、インレット貼付機構３２によりＲＦＩＤラベル元シート１２と同じ配列で良品と判定されたインレット４１のみが貼付されるものである。この場合、不良品と判定されたインレット４１の位置がいわゆる歯抜け状態となる。すなわち、貼付されたインレット４１は、接着剤を保持したＲＦＩＤラベルとなり、台紙２０に対して剥離剤によって仮着された状態となるものである。なお、ここでは台紙２０に接着剤を塗布した場合として説明するが、逆に、インレット側に接着剤を塗布してもよく、要するにインレット４１又は台紙２０の何れかに接着剤が塗布されていればよいものである。

上記台紙２０は、図示しないロール状より供給されるもので、台紙搬送路パスローラ３３，３４に水平状態から一旦下方にパスされ、貼付位置ローラ３５に対して下方から上方へと上昇され、略水平に搬送路が形成される。当該台紙搬送路パスローラ３３，３４及び貼付位置ローラ３５を含んで台紙搬送路規定手段が構成される。なお、インレット貼付機構における回転アームと貼付位置ローラの関係を図３で説明する。

ここで、図２に、図１のインレット貼付機構の概略構成図を示す。図２に示すインレット貼付機構の構成及び動作は本出願人が出願した特願２０１１−０９２５１３と同様である。すなわち、図２（Ａ）は、インレット貼付機構３２の概念図を示したもので、回転シャフト５１に回転アーム群５２、インレット吸引機構５３及びエアシリンダ駆動伝達部５４が連結されて構成される。エアシリンダ駆動伝達部５４は、エア伝達外輪部５５及びエア伝達内輪部５６により構成される。回転シャフト５１の回転によって回転アーム群５２、インレット吸引機構５３及びエアシリンダ駆動伝達部５４のエア伝達外輪部５５が共に回転し、エアシリンダ駆動伝達部５４のエア伝達内輪部５６は非回転の固定状態である。

回転アーム群５２は、ＲＦＩＤラベル元シート１２の１段６列に応じて６つの回転アーム５２Ａ〜５２Ｆがインレット配置と同じ間隔で配置される。ちなみに、ＲＦＩＤラベル元シート１２が１列の場合には、一の回転アーム５２となる。一の回転アーム５２Ａを例にとると、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、回転中心部より同間隔で３つの貼付アーム６２（６２Ａ〜６２Ｃ）が延出し、貼付アーム６２Ａ〜６２Ｃ内のそれぞれにシリンダとなる可動軸６３が内包され、当該可動軸６３の先端に可動先端部６１（６１Ａ〜６１Ｃ）が一体で形成されている。

すなわち、各貼付アーム６２Ａ〜６２Ｃは、エアシリンダ駆動伝達部５４の駆動に応じて、回転アーム５２Ａの先端部分となる可動先端部６１Ａ〜６１Ｃを突出（正圧）、非突出（引込として負圧）の進退駆動されるエアシリンダ機構のもので、良品のインレット４１が供給されたときには先端部分である可動先端部６１Ａ〜６１Ｃを突出させて吸着し、回転により台紙２０上に位置したときに当該先端部分である可動先端部６１Ａ〜６１Ｃを突出させて貼付させ、インレット４１が不良品のために供給されないときには台紙２０上に接触させないために当該先端部分である可動先端部６１Ａ〜６１Ｃを非突出とさせるものである。

また、可動先端部６１Ａ〜６１Ｃは、図２（Ｃ）に示すように、可動部先端部６１Ａを例とすると、インレット保持面６４に２つ（一方は図に表れず）のインレット吸着突部６５が設けられ、インレット吸着孔６５Ａが内部通気孔を通じてインレット保持エア供給口６６と連通する。このインレット保持エア供給口６６はインレット吸引機構５３と連通接続される。当該インレット吸引機構５３は、各貼付アーム６２Ａ〜６２Ｃの可動先端部６１Ａ〜６１Ｃのインレット吸着孔６５Ａにインレット４１を吸着させるための負圧のエアを供給するものである。

一方、可動先端部６１Ａ〜６１Ｃと一体の可動軸６３を内包する貼付アーム６２Ａ内は当該可動軸６３を進退させる空間領域が形成され、適宜の位置に当該可動軸６３の位置を規制する規制突起が形成される。そして、当該空間領域には駆動エア供給口６７が形成され、エアシリンダ駆動伝達部５４のエア伝達外輪部５５に形成された接続口とエア継ぎ手５７Ａを介して連通接続されるものである。

ところで、貼付アームの個数は、３本以上で本発明の効果を奏することができるものであり、配置を等間隔とする場合には３の倍数の個数で実現することができる。また、３の倍数以外の個数とする場合には、一の貼付アームの点対称の位置に他の貼付アームを配置させないようにすることで実現することができるものである。

続いて、図３に、図２のインレット貼付機構における回転アーム群と貼付位置ローラの関係の説明図を示す。図３において、例えば回転アーム５２Ａの中心の真下を貼付位置５２Ｐ（台紙２０上ではＰ）とすると、当該中心線線上に貼付位置ローラ３５の中心が位置されるように配置される。この場合、貼付位置ローラ３５の径は、回転アーム５２の径（突出した状態の径）と同等以下が好ましい。そして、貼付位置ローラ３５の頂点３５Ｐが台紙２０上の略貼付位置Ｐとなるように配置される。ここで、略貼付位置とは、頂点位置が貼付位置に対して許容誤差の範囲で位置ずれしている場合をも含む意味である。

このとき、台紙２０の搬送パスは、貼付位置Ｐに対して上流側が下方から当該貼付位置Ｐへと導かれる状態となる。また、台紙２０の貼付位置Ｐの下流側は、略水平の搬送パスとされる。ここで、略水平とは、作用上同等となる傾きを許容誤差として含む意味である。

そこで、図４及び図５に、図２のインレット貼付の動作説明図を示す。まず、回転アーム群５２（ここでは、一の回転アーム５２Ａのみを示して説明するが、他の回転アーム５２Ｂ〜５２Ｆにおいても連なっているために同じ動作となる）は、各貼付アーム６２Ａ〜６２Ｃがそれぞれインレット４１の保持位置では回転速度が遅め（減速）に制御され、保持位置から貼付位置直前までは高速回転され、貼付位置では台紙２０の搬送速度と同期した回転速度に減速され、貼付位置から保持直前位置までは高速回転されるという加減速で制御される。なお、インレット４１が不良品で非保持の場合であっても上記各位置に応じた加減速の制御がなされる。

図４（Ａ）において、良品のインレット４１が供給されたときに、その供給位置の前段階（保持直前位置）で貼付アーム６２Ａの駆動エア供給口６７に正圧の制御エアが供給され、これに伴って可動軸６３が突出して可動先端部６１Ａのインレット吸着部６５（インレット吸着孔６５Ａ）で当該インレット４１の先端部分を吸着保持する。このときには回転アーム５２Ａは減速状態とされる。貼付アーム６２Ａによる当該インレット４１の保持後、回転アーム５２Ａが加速されて貼付アーム６２Ｃが貼付直前位置になるまで高速回転され、当該貼付アーム６２Ｃが貼付直前位置から減速回転とされる。なお、インレット４１を保持していない場合に制御エア（負圧）により可動軸６３は引き込み動作となる。そして、貼付アーム６２Ｃの貼付位置からは回転アーム５２Ａが加速されて貼付アーム６２Ｂがインレット４１の保持直前位置になるまで高速回転され、当該貼付アーム６２Ｂが保持直前位置から減速回転とされ、上記同様の制御エアにより良品のインレット４１の先端部分を吸着保持する。

続いて、図４（Ｂ）に示すように、回転アーム５２Ａが加速されて貼付アーム６２Ａが貼付直前位置になるまで高速回転され、当該貼付アーム６２Ａの貼付位置まで台紙搬送速度と同期させるべく減速回転とされる。

このとき、貼付アーム６２Ａが、台紙２０上の貼付位置に達する前段階（貼付直前位置）で回転速度が台紙搬送速度と同期させるべく減速されることから、インレット４１は減速加速度によって回転方向の後方部分が下側に撓むこととなる。当該貼付アーム６２Ａ（可動先端部６１Ａ）が貼付位置に達したとき、図４（Ｃ）に示すように、台紙２０の当該貼付位置の上流側が下方から搬送されることから、インレット４１の保持されている先端部分が当該台紙２０上に接触された時には後方部分は下側に撓んでいても当該台紙２０上には非接触状態となる。

台紙２０は、貼付位置の下流側では略水平に搬送されており、当該インレット４１は図４（Ｃ）の状態から搬送進行に応じて台紙２０上に徐々に後方部分まで接触状態とり、図５（Ａ）に示すように、撓みが正常化（水平化）されてインレット４１の貼付面全体で当該台紙２０上に貼付されることとなる。貼付アーム６２Ａによる貼付後、回転アーム５２Ａは、貼付アーム６２Ｃがインレット４１の保持直前位置になるまで高速回転で制御され、当該貼付アーム６２Ｃの保持直前位置から保持位置まで減速回転で制御される。当該貼付アーム６２Ｃの保持位置でインレット４１を不良品のために保持されないと回転アーム５２Ａは貼付アーム６２Ｂが貼付直前位置になるまで高速回転で制御される。続いて、図５（Ｂ）に示すように、回転アーム５２Ａは貼付アーム６２Ｂが貼付直前位置から貼付位置になるまで減速回転されるが、先端保持されたインレット４１においても撓みが正常化（水平化）されてインレット４１の貼付面全体で当該台紙２０上に貼付されることとなるものである。そして、図４（Ａ）以降のように、回転アーム５２Ａの回転制御及び各貼付アーム６２Ａ〜６２Ｃにおけるインレット４１の吸着保持、非保持の動作となるものである。

このように、インレット先端保持で貼付する際のインレット４１の後方の撓み部分が貼付位置の台紙搬送上流側で下方からの搬送路とした台紙２０に対して先端部分より遅く徐々に接触されることとなり、台紙２０上に更にシートが重ね合わされても貼付されたインレット４１にシワが発生せず、品質の維持、歩留まりを向上させることができるものである。

また、台紙２０を貼付位置の下流側で略水平に搬送させることとすることにより、インレット４１の先端部分の台紙２０への貼付後に後方の撓み部分を略水平状態に規制させることから、一度接着した後方部分の跳ね上がり挙動を防止することができ、ひいては上記同様に台紙２０上に貼付されたインレット４１のシワの発生を防止することができ、品質の維持、歩留まりを向上させることができるものである。

本発明の情報搭載シート製造装置は、ラベル元シートから個片とされた各インレットなどの単片シートを連続シート上に所定数貼付させる情報搭載シート製造の産業分野に利用可能である。

１１ 情報搭載ラベルシート製造装置
１２ ＲＦＩＤラベル元シート
１４ ＲＦＩＤ読取検査部
１５ 単位インレット断裁部
１６ インレット貼付部
１７ 制御部
１８ エア供給源
１９ エア制御駆動部
２０ 台紙
３１ 単位インレット送りローラ
３２ インレット貼付機構
３３，３４ 台紙搬送路パスローラ
３５ 貼付位置ローラ
４１ インレット
４２ シート基材
５２ 回転アーム群
５３ インレット吸引機構
５４ エアシリンダ駆動伝達部
６１ 可動先端部
６２ 貼付アーム
６４ インレット保持面
６５ インレット吸着部
６５Ａ インレット吸着孔

Claims (2)

1. 単片シートを搬送される連続シート上に所定間隔で貼付させてラベルとさせる情報搭載シート製造装置であって、
   回転される所定数の貼付アームを備え、供給される単片シートをその回転方向の先端部分で保持させ、前記台紙上の貼付位置まで回転させて保持した単片シートを当該連続シート上に貼付させる単片シート貼付部と、
   前記連続シートの搬送路中の前記貼付位置に、当該貼付位置を頂点とする貼付位置ローラが配置され、当該連続シートの貼付位置に対する上流側を下方から貼付位置へと導く連続シート搬送路規定手段と、
   を有することを特徴とする情報搭載シート製造装置。
2. 請求項１記載の情報搭載シート製造装置であって、前記連続シート搬送路規定手段は、前記連続シートを前記貼付位置の下流側で略水平に搬送させることを特徴とする情報搭載シート製造装置。

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