JP6301179B2 - 貼り合わせ媒体製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つのシートを貼り合わせて個片化する貼り合わせ媒体製造装置に関する。

近年、貼り合わせ媒体として、印刷ラベル、ＩＣラベルや包装材（包材）などがあり、例えばＩＣラベルの製造では、インレットが連続して形成された連続シート上に両面に粘着剤層が形成された両面テープを貼り合わせて個片化し、剥離紙上に転載する製造工程が一般化している。このような製造においては転載を確実に行う必要がある。

従来、ＩＣラベル製造装置として特許文献１に記載されている連続シート貼り合わせ機構などが知られている。特許文献１には、インレット繰出部のロールよりインレットシートが繰り出されると共に、両面テープ繰出部のロールより両面テープが繰り出され、これらが貼り合わせローラで張り合わされた後に個片化され、当該個片化されたインレットがインレット搭載部により剥離紙上に搭載する装置として記載されている。

一方、特許文献２には、自動包装機の繰出し装置が記載されている。この装置は、繰出しモータで繰り出された包装材料に対して上下動自在に当接されるダンサーローラの上下方向位置を検出し、当該位置に応じて繰出しモータの回転速度を制御して繰出量を制御することにより、包装材料のテンションを精密に制御して供給するというものである。

特許第４９１４１９号公報 特開２０１２−１７６７８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような装置ないし機構によるラベル製造では、供給するインレットシートや両面テープの基材自身の厚みや巻癖、双方のロール径の差によって貼り合わせ後の先端部分で上方向や下方向にカールを発生することとなる。すなわち、先端部分で上方向にカールが生じるとインレット搭載部で個片化する際にインレットが吸着されないという問題があり、下方向にカールが生じるとインレット搭載機で剥離紙に転載する際に正確な位置での貼り付けができないという問題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、貼り合わせ媒体を転載シート上に確実に転載する貼り合わせ媒体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、少なくとも２つの連続シートを貼り合わせ、個片化して転載シート上に転載する貼り合わせ媒体製造装置であって、回転駆動により第１連続シートを繰り出す第１繰出部と、回転駆動により第２連続シートを繰り出す第２繰出部と、前記第１繰出部より繰り出される前記第１連続シートと前記第２繰出部より繰り出される前記第２連続シートとを貼り合わせる貼り合わせ手段と、前記第１繰出部より繰り出される前記第１連続シート及び前記第２繰出部より繰り出される前記第２連続シートの一方又は両方に対して対して設けられ、シート張力を制御する張力制御手段と、貼り合わされた連続シートを個片化して貼り合わせ媒体とする個片化手段と、前記個片化手段で個片化する領域の貼り合わされた連続シートの先端部分のカール状態を検出する検出手段と、少なくとも、前記貼り合わせ手段による貼り合わせの前段階で前記第１連続シートの張力又は前記第２連続シートの張力を調整して前記個片化手段による個片化時に前記先端部分を略水平状態とすべく、前記検出手段で検出したカールの方向及び量に応じて前記張力制御手段を制御する制御手段と、を有する構成とする。

本発明によれば、回転駆動される第１繰出部より繰り出された第１連続シートと回転駆動により第２繰出部より繰り出された第２連続シートとを貼り合わせ手段で貼り合わせ、個片化手段で個片化して貼り合わせ媒体とする領域の貼り合わされた連続シートの先端部分のカール状態を検出し、検出したカールの方向及び量に応じて張力制御手段で第１連続シート及び第２連続シートの一方又は両方を張力調整することで先端部分を略水平状態とする構成とすることにより、第１連続シート及び第２連続シートの貼り合わせ時の各張力の違いによるカールの発生を防止することができ、個片化された貼り合わせ媒体を転載シート上に確実に転載することができるものである。

本発明に係るＩＣラベル製造装置の第１実施形態の概念構成図である。 図１におけるＩＣラベル製造装置の制御系のブロック図である。 図１のＩＣラベル個片化工程の説明図である。 ＩＣラベル個片化工程におけるシート繰出側の張力制御の説明図である。 本発明に係るＩＣラベル製造装置の第２実施形態の概念構成図である。 本発明に係るＩＣラベル製造装置の第３実施形態の概念構成図である。

以下、本発明の実施形態を図により説明する。本実施形態では、貼り合わせ媒体をＩＣラベルとし、その製造装置をＩＣラベル製造装置として説明するが、一般的なラベル製造についても適用できるものである。

図１に、本発明に係るＩＣラベル製造装置の第１実施形態の概念構成図を示す。図１（Ａ）において、貼り合わせ媒体製造装置であるＩＣラベル製造装置１１は、第１繰出部である図示しない駆動モータにより回転駆動されるインレットロール１２、第２繰出部である図示しない駆動モータにより回転駆動される両面テープロール１３及び台紙巻取ロール１４を備える。インレットロール１２は、フィルム、紙材、不燃紙などの基材上にＩＣチップが実装されてアンテナが形成されたインレットを所定間隔で連続形成させた第１連続シートであるインレットシート３１がロール軸に巻回されたものである。

上記両面テープロール１３は、フィルムの両面に粘着剤などの貼着剤の層が形成された第２連続シートである両面テープ３２が、剥離剤を塗布した両面テープ台紙３４に貼り付けられてロール軸に巻回されたものである。なお、図では、両面テープ３２の一方面に両面テープ台紙３４を設けた場合を示しているが、両面に両面テープ台紙を設けてもよく、この場合の一方面（上面）の両面テープ台紙は前述の特許文献１に記載されているように対応の巻取ロールで巻き取られることとなる。

上記台紙巻取ロール１４は、両面テープ３２に設けられた両面テープ台紙３４を巻き取るロールであり、両面テープロール１３を駆動する駆動モータの回転力が伝達されて回転駆動される。

インレットロール１２から繰り出されるインレットシート３１は、搬送路ローラ１５Ａを介して搬送路ローラ１５Ｂ，１５Ｃ間に設けられるダンサローラ１６を経て貼り合わせ手段である一対の繰出駆動ローラ１９に導かれる。インレットシート３１はインレットロール１２の回転駆動で供給されることから繰出駆動ローラ１９との速度差に応じてダンサローラ１６の自重で搬送調整が行われる。

両面テープロール１３から繰り出される台紙付き両面テープ３２は搬送路ローラ１５Ｄで両面テープ３３と両面テープ台紙３４に分離され、当該両面テープ台紙３４は台紙巻取ローラ１４で巻き取られる。

両面テープ３３は、張力制御手段であるシート押圧シリンダ１７を経て繰出ローラ１９に導かれる。この第１実施形態では、両面テープ３３の張力を調整するものとしている。シート押圧シリンダ１７は、シリンダ部より延出する上下動自在なシリンダロッド１７Ａの先端に押圧ロール１７Ｂが設けられて構成される。当該シート押圧シリンダ１７が両面テープロール１３より繰り出される両面テープ３３に対して設けられ、シリンダロッド１７Ａの駆動量に応じて押圧ロール１７Ｂが両面テープ３３を押圧することで張力調整される。当該押圧ロール１７Ｂの位置は、近傍に設けられた位置センサ１８で検出される。

繰出駆動ローラ１９では、インレットシート３１と両面テープ３３とが貼り合わされて貼り合わせシート３５となる。貼り合わせシート３５は、ダンサローラ２０、搬送路ローラ２１を介して一対の送出駆動ローラ２２に導かれる。上記繰出駆動ローラ１９は連続動作であり、送出駆動ローラ２２は間欠動作となることからダンサローラ２０の自重で搬送調整が行われるものである。

上記送出駆動ローラ２２で間欠的に送り出される貼り合わせシート３５は、補助台２３で搬送補助されて個片化位置まで搬送される。個片化位置には、図１（Ｂ）に示すように、個片化手段であるレーザ断裁部２４が位置され、レーザ光２４Ａによって断裁されて個片化されたインレットとなり、これが貼着剤層（両面テープ）を有するＩＣラベルとなる。また、レーザ断裁部２４で個片化された後の貼り合わせシート３５の先端部分３５Ｂの上方に検出手段である端部センサ２５が配置される。当該端部センサ２５Ａは、例えば赤外線やレーザ光などを使用した反射式のセンサであり、貼り合わせシート３５の先端部分３５Ｂのカール状態（方向及び量）を検出する。

そして、上記個片化位置に対応してインレット搭載機２６が配置される。このインレット搭載機２６は、例えば３アーム型として各可動アームが等間隔で設けられ、それぞれの可動アームの先端に個片化インレット（ＩＣラベル）３５Ａを吸着する吸着ヘッドが設けられたもので、ここではこれらを吸着ヘッドアーム２６Ａ〜２６Ｃと称する。このインレット搭載機２６は、従前より知られている機構のもので、詳細は省略する。

上記貼り合わせシート３５の搬送系とは別搬送系で、インレット搭載機２６で転載させる位置に転載シート３６が搬送される。当該転載シート３６は、剥離剤層が形成されたもので、転載シートロール２７より転載シート巻取ロール２８の駆動で搬送され、インレット搭載機２６で個片化インレット３５Ａが順次貼着されて転載されるものである。

ここで、図２に、図１におけるＩＣラベル製造装置の制御系のブロック図を示す。図２において、制御手段４０は、制御部４１、入力部４２、レーザ駆動制御部３４、ロール駆動制御部４４、ローラ駆動制御部４５及びシート搬送駆動制御部４６を少なくとも備える。

上記入力部４２は、シート押圧シリンダ１７の押圧ロール１７Ｂの位置を検出する位置センサ１８及び端部センサ２５からの検出信号を入力する。上記制御部４１は、装置全体を統括して制御するプログラムを備えるもので、少なくとも、繰出駆動ローラ１９による貼り合わせの前段階で、端部センサ２５の検出したカールの方向及び量に応じてシート押圧シリンダ１７の押圧ロール１７Ｂの位置をシリンダロッド１７Ａの駆動量で制御するプログラムを備えて、繰り出される台紙付き両面テープ３２（両面テープ３３）の張力を調整して上記貼り合わせシート３５のレーザ断裁部２４による個片化時に先端部分３５Ｂを略水平状態とする。

具体的には、貼り合わせシート３５の先端部分３５Ｂのカールは、上方向のカールと下方向のカールの状態があり（カール形態については図４で説明する）、上方向のカール量及び下方向のカール量と制御するシート押圧シリンダ１７で上下動する押圧ロール１７Ｂの位置センサ１８による位置関係とを上記先端部分３５Ｂが略水平状態となるように予め設定したテーブルを備えて制御する。

上記レーザ駆動制御部３４、ロール駆動制御部４４、ローラ駆動制御部４５及びシート搬送駆動制御部４６は制御部４４のコマンドに応じて対応の構成要素を制御する。すなわち、上記レーザ駆動制御部３４は送り出された貼り合わせシート３５を図示しない位置検出手段で検出したタイミングでレーザ断裁部２４を制御してインレットシート３１を個片化する。

上記ロール駆動制御部４４はインレットロール１２を回転駆動する駆動モータ５１及び両面テープロール１３（台紙巻取ロール１４）を回転駆動する駆動モータ５２を制御駆動し、ローラ駆動制御部４５は繰出駆動ローラ１９及び送出駆動ローラ２２を制御駆動し、シート搬送駆動制御部４６は転載シート巻取ロール２８を制御駆動する。ここでは、駆動
モータ５１，５２は予め定められた定速で回転駆動されるものである。

そこで、図３に図１のＩＣラベル個片化工程の説明図を示すと共に、図４にＩＣラベル個片化工程におけるシート繰出側の張力制御の説明図を示す。図３は貼り合わせシート３５から個片化する基本動作を示したもので、図３（Ａ）に示すように、貼り合わせシート３５が一の個片化となる領域の個片化位置（レーザ断裁部２４の下方）まで送り出されると同時に、インレット搭載機２６が回転する。

図３（Ｂ）に示すように、貼り合わせシート３５が一の個片化となる領域の個片化位置に達し、インレット搭載機２６の一の吸着ヘッドアーム（ここでは２６Ａとする）が当該個片化位置に達したときに当該吸着ヘッドアーム２６Ａが貼り合わせシート３５の当該領域部分を吸着し、レーザ断裁部２４がレーザ光２４Ａを発して断裁することで個片化する。

そして、個片化されたインレット３５Ａを吸着した吸着ヘッドアーム２５Ａは回転され、図１（Ａ）に示すように転載シート３６上でアーム可動により当該転載シート３６に貼着して転載する。一方で、図３（Ｃ）に示すように、レーザ断裁部２４で個片化された後の貼り合わせシート３５の先端部分３５Ｂは端部センサ２５によりその形態が検出される。

そこで、図４（Ａ）に示すように、繰出駆動ローラ１９で貼り合わせの時に、インレットシート３１と両面テープ３３（台紙付き両面テープ３２）の両方の張力が略一致している場合には、上記端部センサ２５による検出は略水平状態としての検出値（これを「０」検出とする）となる。

一方、図４（Ｂ）に示すように、繰出駆動ローラ１９での貼り合わせの時に、両面テープ３３（台紙付き両面テープ３２）の張力がインレットシート３１の張力より大の場合には、貼り合わせシート３５の先端部分２５Ｂは、両面テープ３３が縮もうとする力により上方向にカールする。カール量は両者の張力の差に応じて端部センサ２５で高さ「＋Ｈｘ」として検出される。

そこで、制御部４４は、上方向のカール量に応じた端部センサ２５からの検出信号（高さ「＋Ｈｘ」）に応じて上記図示しないテーブルを参照してシート押圧シリンダ１７に対して押圧ロール１７Ｂの位置を高さ「＋Ｈｘ」に応じた位置センサ１８の位置とすべく駆動量でシリンダロッド１７Ａを引き込む方向で制御する。これによって、両面テープ３３の張力を小としてインレットシート３１の張力と均衡させて図４（Ａ）に示すように貼り合わせシート３５の先端部分を略水平状態とさせる。

他方、図４（Ｃ）に示すように、繰出駆動ローラ１９での貼り合わせの時に、両面テープ３３（台紙付き両面テープ３２）の張力がインレットシート３１の張力より小の場合には、貼り合わせシート３５の先端部分２５Ｂは、インレットシート３１が縮もうとする力により下方向にカールする。カール量は両者の張力の差に応じて端部センサ２５で高さ「−Ｈｘ」として検出される。

そこで、制御部４４は、上方向のカール量に応じた端部センサ２５からの検出信号（高さ「−Ｈｘ」）に応じて上記図示しないテーブルを参照して押圧シリンダ１７に対して押圧ロール１７Ｂの位置を高さ「−Ｈｘ」に応じた位置センサ１８の位置とすべく駆動量でシリンダロッド１７Ａを突き出す方向で制御する。これによって、両面テープ３３の張力を大としてインレットシート３１の張力と均衡させて図４（Ａ）に示すように貼り合わせシート３５の先端部分を略水平状態とさせるものである。

次に、図５に、本発明に係るＩＣラベル製造装置の第２実施形態の概念構成図を示す。図５は、インレットシート３１を繰り出す側において、図１のダンサローラ１６の構成に替えて、張力制御手段であるシート押圧シリンダ７１（シリンダロッド７１Ａ、押圧ロール７１Ｂ）及び位置センサ７２をインレットロール１２より繰り出されるインレットシート３１に対して設け、一方、両面テープ３３を繰り出す側において、図１のシート押圧シリンダ１７に替えて、自重で上下動するダンサローラ６１の構成としたものである。

すなわち、貼り合わせシート３５の先端部分を略水平状態とさせるべく、インレットシート３１の張力と両面テープ３３の張力とを均衡させるための張力制御対象をインレットロール１２より繰り出されるインレットシート３１としたもので、先端部分３５Ｂが図４（Ｂ）の状態で押圧ロール７１Ｂの位置を高さ「＋Ｈｘ」に応じた位置センサ７２の位置とすべく駆動量でシリンダロッド７１Ａを突き出す方向（インレットシート３１の張力大）で制御し、先端部分３５Ｂが図４（Ｃ）の状態で押圧ロール１７Ｂの位置を高さ「−Ｈｘ」に応じた位置センサ７２の位置とすべく駆動量でシリンダロッド１７Ａを引き込む方向（インレットシート３１の張力小）で制御するものである。

次に、図６に、本発明に係るＩＣラベル製造装置の第３実施形態の概念構成図を示す。図６は、図１のインレットシート３１を繰り出す側において、図１のダンサローラ１６の構成に替えて、シート押圧シリンダ７１（シリンダロッド７１Ａ、押圧ロール７１Ｂ）を設けたもので、両面テープ３３を繰り出す側のシート押圧シリンダ１７と共に両面テープ３３の張力を制御すると共に、インレットシートの張力をも制御する構成としたものである。

すなわち、貼り合わせシート３５の先端部分を略水平状態とさせるべく、インレットシート３１の張力と両面テープ３３の張力とを均衡させるための張力制御対象を両面テープ３３及びインレットシート３１の両方としたもので、例えば、先端部分３５Ｂが図４（Ｂ）の状態では両面テープ３３の張力がインレットシート３１の張力より大である場合に押圧ロール１７Ｂの位置を高さ「＋Ｈｘ」に応じた位置センサ１８の位置とすべく駆動量でシリンダロッド１７Ａを引き込む方向（両面テープ３３の張力小）で制御する。

一方、先端部分３５Ｂが図４（Ｃ）の状態ではインレットシート３１の張力が両面テープ３３の張力より大である場合に押圧ロール７１Ｂの位置を高さ「−Ｈｘ」に応じた位置センサ７２の位置とすべく駆動量でシリンダロッド１７Ａを引き込む方向（インレットシート３１の張力小）で制御するものである。何れも張力を弱める方向で制御することから、特にインレットシート３１のインレットに与える負荷を回避することができるものである。

このように、このように、インレットシート３１及び両面テープ３３の貼り合わせ時の各張力の違いによる個片化時における先端部分３５Ｂのカールの発生を防止することができ、個片化された個片化インレット３５Ａを転載シート３６上に確実に転載することができるものである。

本発明の貼り合わせ媒体製造装置は、少なくとも２つのシートを貼り合わせた後に個片化して貼り合わせ媒体とする装置自体の製造、当該装置で貼り合わせ媒体を製造する産業に利用可能である。

１１ ＩＣラベル製造装置
１２ インレットロール
１３ 両面テープロール
１４ 台紙巻取ロール
１６，２０，６１ ダンサローラ
１７，７１ シート押圧シリンダ
１８，７２ 位置センサ
１９ 繰出駆動ローラ
２２ 送出駆動ローラ
２４ レーザ断裁部
２５ 端部センサ
２６ インレット搭載機
２６Ａ〜２６Ｃ 吸着ヘッドアーム
２７ 転載シートロール
２８ 巻取ロール
３１ インレットシート
３２ 台紙付き両面テープ
３３ 両面テープ
３４ 両面テープ台紙
３５ 貼り合わせシート
３５Ａ 個片化インレット（ＩＣラベル）
３５Ｂ 貼り合わせシート先端部
３６ 転載シート
４０ 制御手段

Claims (1)

1. 少なくとも２つの連続シートを貼り合わせ、個片化して転載シート上に転載する貼り合わせ媒体製造装置であって、
   回転駆動により第１連続シートを繰り出す第１繰出部と、
   回転駆動により第２連続シートを繰り出す第２繰出部と、
   前記第１繰出部より繰り出される前記第１連続シートと前記第２繰出部より繰り出される前記第２連続シートとを貼り合わせる貼り合わせ手段と、
   前記第１繰出部より繰り出される前記第１連続シート及び前記第２繰出部より繰り出される前記第２連続シートの一方又は両方に対して設けられ、シート張力を制御する張力制御手段と、
   貼り合わされた連続シートを個片化して貼り合わせ媒体とする個片化手段と、
   前記個片化手段で個片化する領域の貼り合わされた連続シートの先端部分のカール状態を検出する検出手段と、
   少なくとも、前記貼り合わせ手段による貼り合わせの前段階で前記第１連続シートの張力又は前記第２連続シートの張力を調整して前記個片化手段による個片化時に前記先端部分を略水平状態とすべく、前記検出手段で検出したカールの方向及び量に応じて前記張力制御手段を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする貼り合わせ媒体製造装置。

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