JP5632950B2

JP5632950B2 - シート貼付装置及び貼付方法

Info

Publication number: JP5632950B2
Application number: JP2013255533A
Authority: JP
Inventors: 彰段上
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2029-06-05
Also published as: JP2014043282A

Description

本発明は、シート貼付装置及び貼付方法に係り、更に詳しくは、剥離シートから剥離された接着シートを押圧手段に保持させる所定位置まで繰り出しを補助することのできるシート貼付装置及び貼付方法に関する。

ラベルなどの接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。同文献に開示された装置は、帯状の剥離シートに仮着された接着シートをピールプレート（剥離板）で剥離し、当該剥離された接着シートを押圧手段（吸着盤）に吸着保持させ、この押圧手段を被着体に押し付けることで接着シートを貼付するように構成されている。また、ピールプレートの先端側には、エア吹出管が配置されており、剥離された接着シートの接着面側にエア吹出管からエアを吹き付けることで、接着シートを吸着盤の吸着面に沿わせて繰り出しの補助を行うエアアシスト方式が採用されている。

実開平６−３７１１２号公報

しかしながら、特許文献１の構成にあっては、エア吹出管から加圧エアが過剰に消費されるため、このような加圧エアを作るコンプレッサ等によって無駄なエネルギー消費をさせてしまう他、接着シートにエア吹き付けることによって当該接着シートがばたついてしまい、吸着盤の吸着面に正確に保持させることができず、接着シートの貼付精度が悪化してしまう、という不都合がある。
また、このようにエアの吹き出しによって加圧エアが過剰に消費されると、同じコンプレッサによって加圧エアが供給される他のアクチュエータ等に対して、既定の圧力が加わるまでに時間が掛かってしまい、これらアクチュエータ等の駆動タイミングが狂ってしまったり、供給圧力に不足が生じたりして、動作不良を招来する、という不都合がある。

［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、無駄なエネルギーの消費を抑制し、正確な位置で接着シートを保持して正確な位置に接着シートを貼付することができるシート貼付装置及び貼付方法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、接着剤が積層された接着シートが当該接着剤を介して帯状の剥離シートの一方の面に所定間隔を隔てて仮着された原反を繰り出す繰出手段と、
前記剥離シートから接着シートを剥離する剥離手段と、
剥離された接着シートをシート保持部で保持して所定の被着体に押圧して貼付する押圧手段と、
前記接着シートが前記剥離手段で剥離シートから剥離されて完全に繰り出された繰出位置であって、繰り出された接着シートの接着剤側を繰出補助位置とし、当該繰出補助位置において繰り出された前記接着シートを接着剤側から支持して当該接着シートの繰り出しを補助するとともに、前記押圧手段と相対移動可能に設けられた繰出補助手段と、
前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動させ、前記繰出補助手段で支持した接着シートをシート保持部に支持させる進退手段と、
前記繰出補助位置と、前記押圧手段が押圧動作する際に支障を来たさない所定の退避位置との間で、前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動させる移動手段とを備え、
前記繰出補助手段は、繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に当該接着シートを移動可能に設けられ、前記進退手段は、繰出位置に繰り出された接着シートの面に直交する方向に前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動可能に設けられ、前記移動手段は、繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動可能に設けられ、
前記移動手段が繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動させつつ、前記繰出補助手段が繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に当該接着シートを移動させることで、当該繰出補助手段で支持した接着シートを前記押圧手段に支持させる、という構成を採っている。

また、本発明は、前記シート貼付装置を用いて接着シートを被着体に貼付するシート貼付方法において、
前記原反を繰り出す工程と、前記剥離シートから接着シートを剥離する工程と、剥離された接着シートの接着剤に接して当該接着シートの繰り出しを補助する工程と、剥離された接着シートを保持して所定の被着体に押圧して貼付する押圧工程とを備え、
前記移動手段が繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動させつつ、前記繰出補助手段が繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に当該接着シートを移動させることで、当該繰出補助手段で支持した接着シートを前記押圧手段に支持させる工程を含む手法を採っている。

本発明によれば、剥離された接着シートの接着剤側に繰出補助手段が接した状態で接着シートの繰り出しを補助するため、従来のような加圧エアの吹き出しを必要としないため、このような加圧エアを作るコンプレッサ等の無駄なエネルギー消費を抑制することができる。また、エア吹き付けによる接着シートのばたつきを防止できるため、接着シートを押圧手段のシート保持部に正確に保持させることができ、これにより、正確な位置に接着シートを貼付することができるようになる。しかも、加圧エアの吹き出しを必要としないため、他のアクチュエータ等の動作不良を招来することも一掃することができる。
また、前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動させる構成により、押圧手段が接着シートを保持して貼付を行う一連の動作に対して、繰出補助手段が妨げとなることを防止できるので、既存のシート貼付装置に取り付けることができ汎用性が向上する。
更に、進退手段を含む構成であれば、押圧手段のシート保持部を剥離手段の至近に位置させなければならない制約や、繰出補助手段を押圧手段のシート保持部の至近に位置させなければならない制約を緩和でき、設計の自由度を付与することもできる他、繰出補助手段とシート保持部とのクリアランス調整が可能となり、接着シートの厚みや必要に応じてクリアランスを適性に保つことができる。
また、例えば、繰出補助手段が搬送ベルトを含む構成であれば、接着シートに剛性がないものや、接着シートの繰出方向に非常に長い接着シートが採用されても、接着シートが途中で折れ曲がったり、脱落したりすることなく、当該接着シートをシート保持部で保持させることができる。また、接着シートの平面形状がどのような形状であってもシート保持部に沿わせて安定した繰り出しの補助を行うことができる。

実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。シート貼付装置の一部平面図。繰出補助手段を退避位置に移動させる動作説明図。変形例を示す要部概略正面図。更に異なる変形例を示す要部概略正面図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１及び図２において、シート貼付装置１０は、帯状の剥離シートＲＬの一方の面に所定間隔を隔ててラベル等の接着シートＳが仮着された原反Ｒを繰り出す繰出手段１１と、原反Ｒを繰り出す際に、その繰出方向を反転させて剥離シートＲＬから接着シートＳを剥離する剥離手段としてのピールプレート１２と、このピールプレート１２を介して剥離された接着シートＳを被着体Ｗに押圧して貼付する押圧手段１５と、剥離された接着シートＳの繰り出しを補助する繰出補助手段１６と、当該繰出補助手段１６と押圧手段１５とを接着シートＳの繰出方向（本実施形態では水平方向）に相対移動させる移動手段１７と、繰出補助手段１６と押圧手段１５とを離間接近する方向に相対移動させる進退手段１８と、シーケンサやパーソナルコンピュータ等で構成され、シート貼付装置１０を全体的に所定制御する図示しない制御手段とを備えて構成されている。なお、本明細書において、接着シートＳは、平面形状が方形である場合を対象として説明するが、方形以外の多角形、円形、楕円形、幾何学的な形状のもの、或いはシート面の一部に打ち抜き穴を有する種々の平面形状を有する接着シートを対象とすることができ、接着シートＳの形状においては一切限定されることはない。

前記繰出手段１１は、原反Ｒを支持する支持ローラ２１と、当該支持ローラ２１とピールプレート１２との間に配置されたガイドローラ２２、２３と、ピールプレート１２で接着シートＳが剥離された後の剥離シートＲＬが掛け回されるとともに、モータ２６を介して回転可能に設けられた駆動ローラ２７と、この駆動ローラ２７との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２８と、図示しない駆動源によって所定のトルクで剥離シートＲＬを巻き取る巻取ローラ２９とを備えて構成されている。なお、繰出手段１１を構成する各部材及びピールプレート１２は、図示しないフレームに一体的に支持される。

前記押圧手段１５は、直動モータ３０と、当該直動モータ３０の出力軸３０Ａに支持され図１中上下方向に進退可能に設けられるとともに、図示しない複数の吸引孔を図１中下面に有する板状の押圧部材３１とを備える。なお、図示しない複数の吸引孔は、適宜なホースを介して図示しない減圧ポンプに接続されている。これにより、押圧部材３１の図１中下面は、吸着作用を奏するシート保持部３１Ａとして構成される。押圧部材３１は、そのシート保持部３１Ａがピールプレート１２上の接着シートＳの上面よりも上方に位置した位置であって、図１中実線で示される位置を吸着待機位置とし、この吸着待機位置で接着シートＳを吸着保持した後、下方に移動することで、搬送路３３上を搬送される箱容器等の被着体Ｗの上面に接着シートＳを押圧して貼付するように構成されている。

前記繰出補助手段１６は、ピールプレート１２で接着シートＳが剥離されて完全に繰り出された繰出位置に対向した位置、つまり、ピールプレート１２上の接着シートＳの下面よりも下方であって、図１中実線で示される位置を繰出補助位置とし、剥離された接着シートＳの接着剤側に接して当該接着シートＳの繰り出しを補助するようになっている。この繰出補助手段１６は、図２に示されるように、左右方向に延びるフレーム３９と、当該フレーム３９の左右両側、つまり、ピールプレート１２側と当該ピールプレート１２側に対して剥離される接着シートＳの進行方向前方とに配置され、３本の搬送ベルト４５を回転可能に支持する支持部材としての回転軸４０、４１及び同一径を有するプーリ４２、４３と、一方の回転軸４０を駆動軸として搬送ベルト４５を回転駆動させるモータ４６とを備えて構成されている。本実施形態における搬送ベルト４５は、表面にシリコーン樹脂コートやフッ素樹脂コート等の不接着処理が施された丸ベルト等が採用されており、これにより、接着シートＳが搬送ベルト４５に接着することがない、又は、殆ど接着しないようになっている。なお、搬送ベルト４５にシリコーン樹脂やフッ素樹脂等の不接着材の成形品を採用してもよい。

前記移動手段１７は、図２に示されるように、フレーム３９と平行に配置された直動モータ４８により構成され、当該直動モータ４８のスライダ５０が進退手段１８を介してフレーム３９に固定されている。従って、スライダ５０の移動により、繰出補助手段１６が図１中左右方向に移動可能となり、当該繰出補助手段１６が繰出補助位置と、押圧手段１５が押圧動作する際に支障を来たさない同図中二点鎖線で示される退避位置との間で相対移動可能となっている。

前記進退手段１８は、移動手段１７のスライダ５０に固定された直動モータ５２により構成され、この直動モータ５２のスライダ５３がフレーム３９に固定されている。スライダ５３は、図１中上下方向に移動可能となっており、このスライダ５３の移動によって、押圧手段１５と繰出補助手段１６とを相対移動させ、シート保持部５１Ａから離間した繰出位置に繰り出された接着シートＳをシート保持部５１Ａに移動させることが可能となっている。

次に本実施形態におけるシート貼付方法について説明する。

まず、支持ローラ２１に支持された原反Ｒを所定長さ引き出し、ピールプレート１２の先端で折り返して駆動ローラ２７とピンチローラ２８との間を通過させ、そのリード端を巻取ローラ２９に固定する。そして、ピールプレート１２上の所定位置に、接着シートＳが位置するように初期設定を行っておく。また、押圧部材３１は、吸着待機位置に保たれ、繰出補助手段１６は、繰出補助位置に保たれることで、接着シートＳの厚みや剛性によって当該接着シートＳがシート保持部３１Ａに接触することのないように、進退手段１８を介してそれらが離間した位置に保たれる。

搬送路３３に沿って搬送される被着体Ｗが所定位置に搬送、若しくは、所定位置を通過したことが図示しないセンサにより検出されると、繰出手段１１のモータ２５が駆動して原反Ｒの繰り出しが行われる。この繰り出しにより、ピールプレート１２上の接着シートＳが剥離シートＲＬから剥離される。このとき、繰出補助手段１６のモータ４６が図１中左回転することで、回転軸４０、４１を介して搬送ベルト４５が接着シートＳの繰出速度と同じ速度で回転し、繰出位置に繰り出された接着シートＳが搬送ベルト４５上に受け渡される。これにより、接着シートＳに剛性がないものや、接着シートＳの繰出方向に非常に長い接着シートＳが採用されても、接着シートＳが途中で折れ曲がったり、脱落したりすることなく、当該接着シートＳの繰り出しを補助することができる。その後もモータ４６が回転し続け、接着シートＳが図示しないセンサで検出されて所定位置で停止する。

そして、直動モータ５２を介してフレーム３９を上昇させ、搬送ベルト４５上の接着シートＳをシート保持部３１Ａに接触させる。このとき、シート保持部３１Ａは、図示しない複数の吸引孔を介して吸着力が付与され、接着シートＳを吸着保持する。この吸着保持の確認後、モータ４６と直動モータ４８とが同期駆動し、モータ４６が右回転してスライダ５０が左方向に移動することで、図３に示されるように、接着シートＳを搬送ベルト４６から剥離しつつ、繰出補助手段１６を退避位置まで移動させる。これにより、接着シートＳが押圧手段１５のシート保持部３１Ａに保持される。この後、直動モータ３０の駆動により押圧部材３１が下降し、図１中二点鎖線で示されるように、接着シートＳを被着体Ｗに押圧して貼付することとなる。

接着シートＳの貼付が完了すると、押圧部材３１は、吸着待機位置に復帰するとともに、繰出補助手段１６も、繰出補助位置に復帰し、以後、被着体Ｗが搬送されるタイミングに合わせて同様の貼付が行われる。

従って、このような実施形態によれば、コンプレッサ等の無駄なエネルギー消費を抑制することができる上、接着シートＳをシート保持部３１Ａに正確に保持させることができ、被着体Ｗの正確な位置に接着シートＳを貼付することができる、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。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、本発明における繰出補助手段１６は図示構成例に限定されるものではなく、図４に示される繰出補助手段１６によって構成することもできる。この繰出補助手段１６は、移動手段及び／又は進退手段として作用する旋回アーム７２と、この旋回アーム７２に固定された軸７１周りに回転可能に支持されたローラ７０と、旋回アーム７２を回転可能に支持するモータ７３とによって構成されている。ローラ７０は、モータ７３によって、シート保持部３１Ａの下方の対向位置であって、ピールプレート１２寄りの繰出補助位置（図４中実線位置）と、ピールプレート１２の先端側下方の退避位置（図４中二点鎖線位置）との間で移動若しくは変位可能に設けられている。このような構成によっても、ピールプレート１２で剥離される接着シートＳの繰り出しを補助することができる。このように接着シートＳの繰り出しを補助する場合には、シート保持部３１Ａで吸着動作も行う。また、図示しないモータ等の駆動手段によってローラ７０を接着シートＳの繰出速度と同じ速度で回転するように構成してもよい。従って、このような変形例によれば、前記実施形態で得られる効果の他に、繰出補助手段１６、移動手段１７及び進退手段１８の構成の簡略化が達成できる、という効果を付加することができる。

また、前記実施形態では、剥離補助手段１６の支持部材を構成するプーリ４２、４３は同一径のものを採用したが、図５に示されるように、ピールプレート１２側に位置するプーリ４３Ａを、剥離シートＳの繰出方向前方に位置するプーリ４２よりも小径に設ける構成を採用することもできる（プーリ４３Ｂはガイドプーリ）。このような構成では、ピールプレート１２と同様に、搬送ベルト４５を急激に折り返すことができるので、接着シートＳをシート保持部３１Ａに受け渡すときに、接着シートＳが搬送ベルト４５から剥離し易くなり、接着シートＳの受け渡たし不良を回避することができる。なお、ピールプレート１２側に位置するプーリ４３Ａに替えて、丸棒やプレート材を用いて前方に位置する支持部材よりも小径にして折り返す支持部材を構成してもよい。

また、本発明における原反Ｒは、接着シートＳが所定間隔を隔てて仮着されたものを採用したが、帯状の剥離シートＲＬに帯状の接着シート基材を仮着させた原反を用い、当該原反を繰り出す途中で接着シート基材に切り込みを形成して接着シートＳを形成する場合も含む。

また、剥離手段は、ピールプレート１２以外のもので構成することを妨げることはなく、剥離シートから（接着シート、ラベルその他のもの）を剥離できる構成において何ら限定されるものではない。

更に、搬送ベルト４５は複数の丸ベルトに替えて単一の平ベルトを採用することでもよい。また、丸ベルトに替えて平ベルト、タイミングベルト、チェイン、ワイヤ等も採用できる。更に、搬送ベルト４５に替えて、ローラコンベア等、その他の搬送手段を用いることもできる。

また、前記実施形態では、移動手段１７が繰出補助手段１６だけを移動する構成としたが、押圧手段１５を移動させる別の移動手段を採用して、押圧手段１５と繰出補助手段１６との少なくとも一方が移動する構成とすることも可能である。
更に、前記実施形態では、進退手段１８が繰出補助手段１６だけを進退させる構成としたが、押圧手段１５を進退させる別の進退手段を採用して、押圧手段１５と繰出補助手段１６との少なくとも一方が移動する構成とすることも可能である。
また、図示例の移動手段、進退手段に替えて、多次元方向に駆動可能な多関節ロボットを採用し、これに押圧手段１５又は繰出補助手段１６を支持させることで、同様の作用を行わせることができる。

更に、移動手段や進退手段は必須要件ではない。例えば、図４に示されるように、シート保持部３１Ａに保持された接着シートＳの表出した接着剤層に被着体Ｗを当接させる構成の場合、移動手段は不要である。また、シート保持部３１Ａと搬送ベルト４５の上面とのクリアランスが接着シートＳ１枚分の距離に保たれていれば、進退手段は不要である。

１０シート貼付装置
１１繰出手段
１２ピールプレート（剥離手段）
１５押圧手段
１６繰出補助手段
１７移動手段
１８進退手段
３１Ａシート保持部
４２、４３、４３Ａ、４３Ｂプーリ（支持部材）
４５搬送ベルト
Ｒ原反
ＲＬ剥離シート
Ｓ接着シート
Ｗ被着体

Claims

接着剤が積層された接着シートが当該接着剤を介して帯状の剥離シートの一方の面に所定間隔を隔てて仮着された原反を繰り出す繰出手段と、
前記剥離シートから接着シートを剥離する剥離手段と、
剥離された接着シートをシート保持部で保持して所定の被着体に押圧して貼付する押圧手段と、
前記接着シートが前記剥離手段で剥離シートから剥離されて完全に繰り出された繰出位置であって、繰り出された接着シートの接着剤側を繰出補助位置とし、当該繰出補助位置において繰り出された前記接着シートを接着剤側から支持して当該接着シートの繰り出しを補助するとともに、前記押圧手段と相対移動可能に設けられた繰出補助手段と、
前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動させ、前記繰出補助手段で支持した接着シートをシート保持部に支持させる進退手段と、
前記繰出補助位置と、前記押圧手段が押圧動作する際に支障を来たさない所定の退避位置との間で、前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動させる移動手段とを備え、
前記繰出補助手段は、繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に当該接着シートを移動可能に設けられ、前記進退手段は、繰出位置に繰り出された接着シートの面に直交する方向に前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動可能に設けられ、前記移動手段は、繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動可能に設けられ、
前記移動手段が繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動させつつ、前記繰出補助手段が繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に当該接着シートを移動させることで、当該繰出補助手段で支持した接着シートを前記押圧手段に支持させることを特徴とするシート貼付装置。
請求項１記載のシート貼付装置を用いて接着シートを被着体に貼付するシート貼付方法において、
前記原反を繰り出す工程と、前記剥離シートから接着シートを剥離する工程と、剥離された接着シートの接着剤に接して当該接着シートの繰り出しを補助する工程と、剥離された接着シートを保持して所定の被着体に押圧して貼付する押圧工程とを備え、
前記移動手段が繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に前記押圧手段と繰出補助手段とを相対移動させつつ、前記繰出補助手段が繰出位置に繰り出された接着シートの面方向に当該接着シートを移動させることで、当該繰出補助手段で支持した接着シートを前記押圧手段に支持させる工程を含むことを特徴とするシート貼付方法。