JP2015086037A

JP2015086037A - シート製造装置

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Publication number: JP2015086037A
Application number: JP2013225073A
Authority: JP
Inventors: 木村　俊文; Toshibumi Kimura; 俊文木村; 大輔都成; Daisuke Tosei; 和真松山; Kazumasa Matsuyama
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: JP6198573B2

Abstract

【課題】本発明は、元シートから個片化された単片シートを次工程に受け渡しさせるシート製造装置に関し、耐用処理数を越えた場合であってもシリンダ部分の破損を回避させることを目的とする。【解決手段】単片シートを連続シート上に貼付させるための軸起点（Ｏ）で回転する３つの貼付アームが設けられ回転アーム５２Ａ〜５２Ｆを備え、各貼付アームが単片シートを先端部分で保持、解除する単片シート保持部６４Ａ〜６４Ｃを突出、非突出の進退駆動させるシリンダ機構とされ、各貼付アームのシリンダ機構のシリンダ６２Ａ〜６２Ｃを、シリンダ駆動方向Ｒを回転の軸起点からインレット保持部６４Ａ〜６４Ｃまでの直線方向（Ｏ〜Ｐ）より回転方向Ｋの前方で平行にずらせて配置させる構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、元シートから個片化された単片シートを次工程に受け渡しさせるシート製造装置に関する。

近年、例えば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はインレットの総てが良品であることが要求され、インレット貼付機構により良品のみを出荷シートとなる別台紙に移し替えることが行われている。このインレット貼付機構は小型化が望まれるが、耐用処理数を越えた場合の故障や破損を防止する必要がある。

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に示されるように複数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。

しかしながら、特許文献１，２に開示されているように、回転型貼付アームのアーム伸縮方向が回転軸の中心を通る直線上に配置することはアーム伸縮制御がやり易く、伸び量に関係なくインレット保持部の位置を回転軸の回転角度で扱え、さらにインレットの受け取り側及び貼付側を回転軸を中心とした円の接線上に配置すればよく機械設計が行いやすいとメリットがあるが、少なくともシリンダ長とシリンダロッドの伸び分を確保しなければならず、アームのサイズひいては装置全体のサイズが大きくなり、小型化を図ることができない。そのため、インレット貼付機構を構成する回転型貼付アームの小型化を図るものとしてシリンダの配置位置を回転中心から吸着部分の直線上よりずらせて設けることが考えられる。

ここで、図５及び図６に、小型化を図るインレット貼付機構の説明図を示す。図５及び図６はインレット貼付機構の一の回転型貼付アーム１０１として３つの等間隔の貼付アームを一例に示したものである。この場合の各インレット保持部は、上述のようにその可動方向が回転軸の中心を通る直線上に位置される。

図５（Ａ）に示すように、回転シャフト１０２に取付部１０２が設けられて等間隔で３つのシリンダを取り付ける取り付け面が形成されている。すなわち、当該取付部１０２Ａにはシリンダ１０３Ａ及びシリンダ１０３Ｃが対応の各インレット保持部１０５Ａ，１０５Ｃが位置する回転軸の中心を通る直線上に対してアーム回転方向の後方にずらせて取り付けられ、取付部１０２Ｂにはシリンダ１０３Ｂが対応のインレット保持部１０５Ｂが位置する回転軸の中心を通る直線上に対してアーム回転方向の後方にずらせて取り付けられる。

各シリンダ１０３Ａ〜１０３Ｃのシリンダロッドの先端には、それぞれ可動板１０４Ａ〜１０４Ｃが取り付けられ、当該各可動板１０４Ａ〜１０４Ｃにインレット保持部１０５Ａ〜１０５Ｃが上述のように可動方向が回転軸の中心を通る直線上となるように設けられたものである。図では、当該インレット保持部１０５Ａ〜１０５Ｃのインレットを保持する部分をＰとして示しており、図５（Ｂ）に示すように、インレット供給ローラ１０６に対して、シリンダ１０３Ａが伸長し、特許文献２のような吸引機構でインレットを保持するものである。

このように、各シリンダ１０３Ａ〜１０３Ｃが回転軸の中心を通る直線上に対してアーム回転方向の後方にずらせて取り付けられるていることにより、当該直線上に配置させることに比べて小型化が図られるものである。

特開２００３−１０４６２０号公報特開２０１２−２２６５００号公報

しかしながら、インレット保持部（１０５Ａ）がインレット供給ローラ１０６よりインレットを保持する際に、当該インレット供給ローラ１０６にわずかに接触させる必要があり、通常はインレット供給ローラ１０６にのクッション材などで問題はないが、耐用処理数を越えるとシリンダ精度による誤差や、固定ネジの緩み、制御ミス等によりシリンダロッドが想定量より伸びることが発生する。

シリンダロッドが想定量より長く伸びた状態では、図６（Ａ）に示すように、インレット保持部（１０５Ａ）がインレット供給ローラ１０６に衝突状態となり、シリンダ（１０３Ａ）の一番強度の弱いシリンダロッド部分に衝撃を与えることとなり、図６（Ｂ）に示すように、Ｆを起点としてシリンダロッド部分が曲がって回転半径が長くなり、一度長くなると衝突部分がさらに大きくなって衝撃も大きくなるという悪循環が生じてシリンダロッドの折れ曲がりや破損を生じることになるという問題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、耐用処理数を越えた場合であってもシリンダ部分の破損を回避する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、供給される単片シートを次工程に受け渡すに際して、当該単片シートを次工程に受け渡しさせるための軸起点で回転する複数の受渡アームが設けられ、各受渡アームが単片シートを先端部分で保持、解除する単片シート保持部を突出、非突出の進退駆動させるシリンダ機構とされた回転アームを所定数備える単片シート受渡部を有するシート製造装置であって、前記回転アームの各受渡アームの前記シリンダ機構が、シリンダ駆動方向を回転の軸起点から前記単片シート保持部までの直線方向より回転方向の前方にずらせて配置される構成とする。

本発明によれば、単片シートを次工程に受け渡しさせるための軸起点で回転する複数の受渡アームが設けられ回転アームを所定数備え、各受渡アームが単片シートを先端部分で保持、解除する単片シート保持部を突出、非突出の進退駆動させるシリンダ機構とされ、各受渡アームのシリンダ機構を、シリンダ駆動方向を回転の軸起点から前記単片シート保持部までの直線方向より回転方向の前方にずらせて配置させる構成とすることにより、耐用処理数を越えてシリンダロッド部分に単片シート供給側部材との衝突による衝撃が加えられることによる想定外の伸長が生じても、単片シート保持部が、アーム回転方向前方に配置されたシリンダの衝撃力を受ける部分を起点として変位することとなってアーム回転範囲より外側に突出することがなくなって衝撃が助長されることがなく、シリンダ部分の破損を回避することができるものである。

本願発明に係る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のインレット貼付の全体動作の説明図である。図２のインレット貼付のインレット保持動作の説明図である。小型化を図るインレット貼付機構の説明図（１）である。小型化を図るインレット貼付機構の説明図（２）である。

以下、本発明の実施形態を図により説明する。以下の実施形態では、単片シートを個片化されたインレットとし、シート製造装置を情報搭載シート製造装置として説明するが、単片シートとして、例えば個片化された絆創膏や湿布についても適用することができるものである。また、本実施形態では、単片シート（インレット）を連続シート上に貼付させる場合を示すが、貼付させる場合に限らず、例えば次工程の保持機構に受け渡す場合についても適用することができるものである。

図１に、本願発明に係る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、シート製造装置の概念図を示したもので、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を回転搬送により単片シート受渡部である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によりインレット貼付部１６が構成される。また、インレット貼付機構３２と対向して貼付用受け部である貼付用受けローラ３３が配置され、当該インレット貼付機構３２と貼付用受けローラ３３との間で後述の台紙２０が搬送される。なお、貼付用受け部はローラでなくともよく、例えば板状の受け板としてもよい。

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。ここでは、シリンダをエアシリンダとして説明するが、アクチュエータでも応用することができるものである。

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、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。

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、ここでは本出願人が出願した特願２０１１−０９２５１３（特許文献２）と同様であるものとして説明するが、エアー伝達方法として、他に電気制御方式で例えばスリップリングを用いた制御でも応用することができるものである。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、単一の回転アーム５２となる。一の回転アーム５２Ａを例にとると、図２（Ｂ）に示すように、回転シャフト５１に取付部６１が設けられて等間隔で３つのシリンダを取り付ける取り付け面が形成されている。

すなわち、当該取付部６１には各シリンダ６２Ａ〜６２Ｃが、そのシリンダ駆動方向Ｒを、回転軸（回転シャフト５１）の軸起点Ｏから単片シート保持部である各インレット保持部６４Ａ〜６４Ｃの保持先端部分Ｐまでの直線方向（Ｏ〜Ｐ）と回転方向Ｋの前方で、一例として平行にずらせて配置される。これによって、回転シャフト５１から各インレット保持部６４Ａ〜６４Ｃまでの線上にシリンダを配置させないものとして小型化が確保される。

各シリンダ６２Ａ〜６２Ｃのシリンダロッドの先端には、それぞれ可動板６３Ａ〜６３Ｃが取り付けられ、当該各可動板６３Ａ〜６３Ｃにインレット保持部６４Ａ〜６４Ｃの保持先端部分Ｐが、可動方向を回転軸（回転シャフト５１）の軸起点を通る直線上（Ｏ〜Ｐ）となるように設けられたものである。

また、軸起点Ｏから各インレット保持部６４Ａ〜６４Ｃの保持先端部分Ｐの直線上（Ｏ〜Ｐ）であって、可動板６３Ａ（６３Ｂ，６３Ｃ）と対応する取付部６１との間に可動支持部６５Ａ（６５Ｂ，６５Ｃ）が設けられる。少なくとも、シリンダ６２Ａ（６２Ｂ，６２Ｃ）、可動板６３Ａ（６３Ｂ，６３Ｃ）及びインレット保持部６４Ａ（６４Ｂ，６４Ｃ）により受渡アームである貼付アームを構成する。なお、各インレット保持部６４Ａ〜６４Ｃのインレットを保持、解除する保持先端部分の構造は前述の特許文献２と同様として図示を省略する。

上記各貼付アームは、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の先端となるインレット保持部６４Ａ〜６４Ｃを突出、非突出（引込み）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インレット保持部６４Ａ〜６４Ｃ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インレット保持部６４Ａ〜６４Ｃを突出状態で貼付させるもので、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インレット保持部６４Ａ〜６４Ｃを非突出とさせるものである。

次に、図３に、図２のインレット貼付の全体動作の説明図を示す。シリンダへのエア制御は特許文献２と同様であり、ここでは簡単に説明する。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３（Ａ）において、良品のインレット４１が単位インレット供給ローラ３１より供給されたときに、その供給位置の前段階（保持直前位置）でシリンダ６２Ａを駆動してシリンダロッドを突出させることでインレット保持部６４Ａを当該ローラ３１側に突出させ、その先端保持部分で当該インレット４１を吸着保持する。インレット保持部６４Ａによる当該インレット４１の保持後、図３（Ｂ）に示すように、回転アーム５２Ａが回転してインレット保持部６４Ａを台紙２０上の貼付直前位置まで回転移動させる。

そして、回転アーム５２Ａが回転して、当該インレット保持部６４Ａが台紙２０上の貼付位置に達したとき、図３（Ｃ）に示すように、インレット４１を台紙２０上に貼付させるものであり、インレット４１の保持されている先端保持部分が当該台紙２０上に接触された時にインレット４１の吸着状態が解除されるものである。

ここで、図４に、図２のインレット貼付のインレット保持動作の説明図を示す。図４（Ａ）において、例えば、インレット保持部６４Ａがインレット供給ローラ１０６よりインレットを保持する際に、当該インレット供給ローラ３１に対してわずかに接触させてインレット４１を吸着保持する。

そして、これらの動作が繰り返されて耐用処理数を越えて、シリンダロッドが想定量より伸びが生じる場合がある。そうすると、インレット保持部６４Ａがインレット供給ローラ３１に衝突状態となってシリンダロッド部分に衝撃を与えられることとなり、Ｆを支点としてシリンダロッド部分が曲がって回転半径が長くなるが、図４（Ｂ）に示すように、インレット保持部６４Ａが、アーム回転方向前方に配置されたシリンダの衝撃力を受ける部分Ｆを起点として変位することとなってアーム回転範囲より外側に突出しないものである。

すなわち、インレット保持部６４Ａが、アーム回転方向前方に配置されたシリンダの衝撃力を受ける部分Ｆを起点として変位することとなってアーム回転範囲より外側に突出することがなくなって前述の図６（Ｂ）のように加えられる衝撃が助長されることがなく、シリンダ部分の破損を回避することができるものである。

本発明のシート製造装置は、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や、絆創膏や湿布などの個片シートを扱う産業分野に利用可能である。

１１ラベルシート製造装置
１２ＲＦＩＤラベル元シート
１４ＲＦＩＤ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単位インレット供給ローラ
３２インレット貼付機構
３３貼付用受けローラ
４１インレット
４２シート基材
５１回転シャフト
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取付部
６２シリンダ
６３可動板
６４インレット保持部
６５可動支持部

Claims

供給される単片シートを次工程に受け渡すに際して、当該単片シートを次工程に受け渡しさせるための軸起点で回転する複数の受渡アームが設けられ、各受渡アームが単片シートを先端部分で保持、解除する単片シート保持部を突出、非突出の進退駆動させるシリンダ機構とされた回転アームを所定数備える単片シート受渡部を有するシート製造装置であって、
前記回転アームの各受渡アームの前記シリンダ機構が、シリンダ駆動方向を回転の軸起点から前記単片シート保持部までの直線方向より回転方向の前方にずらせて配置されることを特徴とするシート製造装置。