JPS6228751B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はラミネート装置に関するものである。
また本発明はラミネート方法にも関する。

本発明におけるラミネート方法及び装置は、例
えば交通機関の定期券とか、身分証明書、会員券
の如く、中央に印刷された紙があり、その上下両
面を熱可塑性で良好な接着性を示すプラスチツク
フイルムで挟み、加熱圧縮して一枚のカード状と
する方法と装置に関するものであり、加熱圧縮前
にこれからラミネートしようとする印刷カード等
を２つ折り状のプラスチツクフイルムの中央に位
置させた状態のユニツトを“パケツト”と称す
る。この被処理ユニツトは俗称“パウチ”とも称
されているが、本明細書中ではかかる処理前のあ
るいは処理中のユニツトを原文通り“パケツト”
と定義する。

米国再発行特許第965097号“パワー、アクチユ
エーテツド、ラミネーテイング、マシン”にはラ
ミネートパケツトに対して用いるラミネート装置
が開示されている。これにおいては、各パケツト
は上側および下側ラミネート片を有しており、こ
れらは熱反応性接着剤層を塗布したポリエチレン
膜等で構成し、またパケツトの一端に接着テープ
等で後に切取るカードボードのタブ（耳片）を設
けることを可とする。パケツトがラミネート装置
に送られた後このタブを切取る。

この方式ではラミネート装置は上側および下側
加熱板を有し、これによつて加熱ゾーンを形成
し、この加熱ゾーンの後側に上側および下側ドラ
イブローラを配設し、これによつてカードボード
のタブに対する挾持部を構成する。取扱者は初め
パケツトを機構の“レデイ”（準備良し）位置に
挿入する。次で取扱者は機械の上のハンドルを操
作し、これによつて加熱板を互に接近させ、ドラ
イブローラがカードボードのタブに接触する。

ハンドルの操作によりヒータは正常の動作温度
となり、サーミスタとゼロクロススイツチが設け
てあるので所要の温度を保持するようヒータ電流
のオンオフ制御を行う。駆動モータが動作し、こ
れによつてパケツトは機械を通過して移動する。
パケツトの後縁がセンサを通過すると、遅延時間
装置（タイマ）が動作し、モータはパケツトが機
械を完全に通過し終る迄の充分な時間中動作を継
続する。次でタブをパケツトより切取ればラミネ
ート動作は完結する。

この既知の方式では加熱ゾーンの温度がラミネ
ートに適した動作温度に達してからも上昇を続け
るため温度の上昇し過ぎ（オーバーシユート）の
問題が生ずる。この温度の上昇し過ぎはパケツト
の過熱を生じる。とくにタブとパケツト間の接続
テープの過熱を生じる。また温度が動作温度に上
昇するまでパケツトは静止したままであるので、
加熱ゾーンには普通パケツトの前端縁のみが存在
しており、パケツトは加熱ゾーンより熱を運び去
るように動作する“負荷”とはならない。このパ
ケツトの前端縁は加熱ゾーンで静止しているので
熱の伝達によつて逃げる量はパケツトが移動して
いるときよりも少なくなり、従つて過度の温度上
昇が生ずる。

本発明の目的は、パケツトの前部が低温度で加
熱されたラミネート状態となり、その他の部分が
高温度で加熱されたラミネート状態となることな
く、対象物全体が均一にラミネートできるように
したラミネート装置を得んとするにある。

本発明のさらに他の目的はラミネート動作中温
度の過度の上昇が生じ、これによつてラミネート
フイルム、あるいは切取りカードボードタブとパ
ケツトフイルム片とを連結する接着テープを損傷
することがないようにするにある。

また本発明はラミネート中において温度制御を
行い、均一なラミネート特性を有するより優れた
製品を得ようとするものである。

本発明においては、加熱素子に電力を供給する
前に加熱ゾーン内の“レデイ”位置にパケツトの
前縁をまず位置させる。次でパケツトを加熱ゾー
ンに通過させることなく加熱素子に電力を供給す
る。加熱ゾーンが第１温度に達したとき、加熱ゾ
ーンにパケツトを通過せしめる移動を開始させ
る。パケツトの移動中、加熱素子への供給電力を
制御し、加熱ゾーンの温度を前記第１温度よりか
なり高く、製品の連続ラミネートを行うに適した
第２温度に維持する。温度の過度の上昇を防ぐた
め、第１温度に到達した後加熱素子への電力供給
を臨時に遮断するを可とする。その後パケツトが
加熱ゾーンを通過中、第２温度に到達する迄電力
を再供給し、第２温度に達したとき電力のオンオ
フサイクルを繰返えし、この第２温度を維持する
ようにする。パケツトの後縁が加熱ゾーンをほぼ
通過すると加熱素子への電力供給を遮断しこれを
冷却せしめる。

本発明によるときはラミネートパケツトの移動
開始前にヒータを加熱するのでパケツトの前端縁
部に不充分な加熱による不完全ラミネートが形成
されることが防止できる。しかし連続ラミネート
に適した温度になる前にパケツトの移動を開始さ
せ、加熱ゾーンに移動負荷を加えるようにし温度
の過上昇（オーバーシユート）を防止する。また
第１温度に達したとき加熱素子への電力供給を一
時的に遮断し温度の過上昇を防止する。ついで第
２温度に到達したときこの温度を安定に維持する
ようにする。

本発明の全体的効果として、温度の過上昇によ
るパケツト前縁の過度の加熱が防止され、全パケ
ツトにわたつて均一のラミネート特性が得られ、
でき上りのラミネート品質ははるかに向上する。
しかもこれによつてパケツト自体、あるいはとく
にパケツトのラミネート片に対し後に切取るよう
に取付けたカードボードタブに対する連結テープ
を損傷することがなくなる。

以下図面により本発明を説明する。

第１Ａ図に示すように、本発明によるラミネー
ト装置、通称ラミネータ１０はフロントパネル１
１を有し、これに入口開口１２を設け、これに第
１Ｂ図に示すようなラミネートパケツト１７を挿
入する。取扱者用の操作レバー１３を設けパケツ
トを“レデイ（準備良し）”位置に挿入した後こ
れによつてラミネートを行う。主電力オン−オフ
スイツチ１４をなるべく好計合にはこのフロント
パネル上に設け、またこれと共にパワー表示用の
ランプ１５をこれに設けるを可とする。また同様
にフロントパネルにはレデイランプ１６を設け、
装置内にパケツトまたは通称パウチ１７が挿入さ
れた状態をこれで表示する。

第１Ｂ図に示すラミネートパケツト１７はラミ
ネートする対象物１８を有している。既知のよう
に例えばポリエチレンでできており、これに熱反
応性接着剤層を設けた下側および上側ラミネート
片１９および２０の間にこの対象物１８を配置す
る。パケツトの前側縁部においてラミネート片１
９および２０に対しテープ２２を用いてカードボ
ードタブ２１を取付ける。上述のパケツトを本発
明によるラミネート装置に使用する場合、カード
ボードのキヤリアを用いその中にサンドイツチ状
にラミネート片および対象物を配置することもで
きる。

第２Ａ図に示すようにラミネート装置は上側お
よび下側ヒータ板２３および２４を有し、これに
よつて加熱ゾーンを形成し、これを通じラミネー
トパケツト１７を通過せしめる。例えば下側ヒー
タ板２４にサーミスタ９を取り付けその表面の温
度を測定し、これによつて両板間の加熱ゾーンの
温度を概略的に検出する。

上側および下側駆動ローラ２５および２６を加
熱ゾーンの後側に設け、パケツトの前端縁、とく
にカードボードタブ２１と係合するようにする。
例えば上述の米国特許に記載したように上側加熱
板２３を可動とし両加熱板の間を離しておくこと
もでき、また上側駆動ローラ２５を可動としその
下側に降りた位置において操作レバー１３を引い
たときはカードボードタブ２１をはさみ込むよう
にしてもよい。これについても前述の米国特許に
記載されている。これら駆動ローラ２５，２６に
は駆動モータ２７が連結されており、ローラを選
択的に駆動することができる。

反射型とするを可とするフオトセルを２８で示
すように配置し、装置内にパケツトが存在してい
るかいないかを検出する。

本ラミネート装置の動作につき第３図を参照し
ながら説明する。電源スイツチをオンとするとパ
ワー表示スイツチが点火する。次いでラミネート
パケツト（パウチ）を装置内の“レデイ”位置に
挿入すると、これはフオトセル２８により検出さ
れ“レデイ”表示ライト１６が点火する。次いで
取扱者は操作ハンドル１３を下側に降すとこれは
動作開始命令となる。この取扱者の動作開始命令
によつてヒータ電力がヒータ素子に供給され、例
えば約110〜115.5℃（230〜240〓）の第１温度ま
でヒータは加熱される。この第１温度は第３図の
左より４番目の縦点線４で示すように、“セツト
温度ロウアー”と名付けられているものであり、
ドライブローラに対するモータに電力が供給され
ラミネートパケツトは装置を通じ移動し始める。
これと同時にヒータに対する電力を瞬間的に遮断
し、約135℃（275〓）の第２の高い温度に達する
まで電力を再供給する。この温度はラミネートが
安定状態で行われるようになつた後最も好ましい
連続ラミネート温度として選択したものである。
これ以後はヒータ電力はオン−オフのサイクルを
繰り返し第３図の左より５番目の縦の点線５で示
した“セツト温度アツパー”と定義する第２温度
をほぼ保つようにする。最後にラミネートパケツ
トがフオトセル２８を通過しこれを外れるとヒー
タに対する電力は遮断され、これによつてレデイ
ランプは消え、またタイマが動作してパケツトが
装置を完全にできるまでの所定時間だけ駆動モー
タの運転を続けるようにする。加熱ゾーンの温度
は第３図の一番下側の曲線に示してある。

本発明においては過度の加熱による温度の上昇
しすぎが避けられ、例えば始めに冷ラミネートを
行い、次いで過剰の加熱による強度のラミネート
が行われるような不均等なラミネート動作を避け
ることができる。またカードボードタブをパケツ
トに連結する反応性接着テープも本発明の熱制御
方式によれば損傷を受けることはない。

第４図は第３図に述べたような機能を行うに適
した電気回路の一例である。オン−オフスイツチ
１４は商用電源等の主電源２９をDC電源３０に
供給し、これより各電子回路を動作させるため
DC電力を供給する。AC電力をさらにANDゲー
ト４３およびANDゲート３２に供給する。取扱
者の動作開始操作コマンド回路３１は操作アーム
１３により動作する複数のスイツチを有してお
り、能動化信号をANDゲート４３、ANDゲート
３９およびANDゲート３２に供給する。

ANDゲート３２は能動化されるとAC電力をト
ライアツク３４に供給しこれによつてヒータを制
御する。このトライアツク３４は例えばRCA型
3059のような集積回路をもつて構成するを可とす
る温度コントローラ３５によつてサイクル制御さ
れる。この集積回路はパケツト検出用フオトセル
２８に接続されている増幅器３３よりも入力信号
を受信する。この増幅器３３にはレデイランプ１
６を接続してある。

温度コントローラ３５の集積回路は抵抗型温度
センサブリツジ回路３６よりも入力を受信する。
このブリツジ回路はトランジスタスイツチ３７に
対しスイツチパルスを発生するインヒビツトパル
ス発生器４０により指令されたときはこのトラン
ジスタスイツチ３７によつて選択的に側路し得る
１つの辺を有している。例えばRCA型555のよう
な集積回路で形成するを可とするタイマ４１によ
つてこのインヒビツトパルス発生器４０を制御
し、トランジスタスイツチ３７に対するスイツチ
パルスを形成する。このタイマ４１はANDゲー
ト３９より能動化信号を受信し、またANDゲー
ト３９は温度コントローラ３５より増幅器３８を
通じまた取扱者起動命令信号３１によつて能動化
される。このタイマ４１はトライアツク４２を制
御し、このトライアツク４２はANDゲート４３
を通じAC電力を供給されている。このトライア
ツク４２はモータ２７を制御する。

この回路は第１および第２温度とも定義される
“セツト温度”の下限および上限を次の如くして
定める。温度コントローラ３５は取扱者の起動命
令を受け、かつ増幅器３３よりのパウチ存在信号
を受信するとトライアツク３４をトリガし、これ
をオン状態とする。このトライアツク３４は選択
したヒータ温度に到達するまでオン状態を継続す
る。この点においてヒータ温度をモニタしている
温度センサブリツジ３６が温度コントローラ３５
に信号を発生し、トライアツク３４をオフとす
る。このトライアツクをオン−オフさせる動作は
温度センサブリツジよりの信号により制御され、
そのヒータ温度を一定の温度値に保つ。この温度
センサブリツジは温度が低いときは平衝せず、ま
た温度が高いときも平衛しないか或いは平衡状態
の何れかを保つ。これらの状態のうちの２つにお
いてヒータへの電力はオフされる。第３の状態で
ヒータへの電力はオンを続けブリツジがこの電力
で加熱され温度が上昇するまでこれを続ける。そ
して他の２つの状態にブリツジ回路が到達すると
ヒータ電力は遮断される。ヒータへの電力を遮断
する点でタイマが起動しこれによつてモータ駆動
用トライアツクをオンとしモータに電力を供給す
る。このモータへの電力供給はタイマがタイムア
ウトするまで継続する。

温度センサブリツジにおいて何れの点でモータ
を起動させるかの値はブリツジセンサの関数のみ
でなくブリツジのシヤント（側路）回路の値によ
つても定まる。このブリツジの側路回路はブリツ
ジの平衡状態を変化させ、始めの機械の点火時よ
りヒータ温度がやや低い温度において（第１温
度）モータをターン・オンするようにする。この
点を下側セツト温度と称する。ブリツジの側路が
断たれると温度センサブリツジは上側セツト温度
にセツトされる。

この第３図のような機能を行うためには当業者
にとり多くの変形を行うことができる。

第３図は本発明の動作を説明する電流動作図で
各直線は次のものを表わす。また１つの水平線中
上側はオン、下側はオフを示す。

ａ 電源オン−オフスイツチ ｂ パケツトタブ ｃ レデイライト ｄ 取扱者起動指令 ｅ ヒータ電力 ｆ モータ電力 ｇ 下側ヒータ温度 第３図の縦の点線は左より右へ時間の進行を表
わし、その数字１……８は次のものを表わす。

１ 電源オン ２ パケツトタブオン ３ 取扱者起動操作 ４ 下側セツト温度 ５ 上側セツト温度 ６ パケツトアウト ７ モータタイマの切断 ８ 取扱者遮断 本発明はこの他多くの変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明のラミネート装置を示す正面
図、第１Ｂ図は本発明ラミネート装置に使用する
ラミネートパケツト（パウチ）を示す側面図、第
２Ａ図は第１Ａ図のラミネート装置の加熱ゾーン
および駆動ローラを示す側面図、第２Ｂ図は第２
Ａ図の上側より見た図、第３図は本発明のラミネ
ート装置の動作を説明する波形図、第４図は第３
図に示した機能を行わせるための本発明装置の電
気回路図である。 １０……ラミネート装置、１３……操作ハンド
ル、１２……開口、１４……オン−オフスイツ
チ、１７……パケツト（パウチ）、２５，２６…
…ローラ、３４，４２……トライアツク、３２，
４３……ANDゲート、３５……温度コントロー
ラ、４１……タイマ、３６……温度センサブリツ
ジ、４０……インヒビツトパルス発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱反応性接着剤層を被着した上側および下側
   片間にラミネートする対象物を配置して形成した
   パケツトをラミネートするにあたり、 電気加熱素子を有する加熱ゾーンを持つたラミ
   ネート装置を準備する工程、 パケツトをこの加熱ゾーンを通過するように引
   張り、かつこれを圧縮する工程、 加熱素子に電力を供給する前に加熱ゾーンの
   “レデイ”位置にパケツトの前端縁を配置する工
   程、 パケツトを加熱ゾーンに対し通過するような移
   動を生ぜしめることなく加熱素子に電力を供給す
   る工程、 加熱ゾーンが第１温度に達したとき、この加熱
   ゾーンを通過するようにパケツトの移動を開始す
   る工程、 パケツトがこの加熱ゾーンを通過して移動して
   いる間において前記第１温度よりも高くラミネー
   トを連続して行うに適当な第２温度に達したとき
   に加熱素子に供給する電力を制御しこの加熱ゾー
   ンをこの第２温度に維持する工程、 パケツトの後縁が加熱ゾーンをほぼ通過し終つ
   たときに加熱素子への電力を遮断しラミネート動
   作が完了した後これを冷却せしめる工程、 を具えてなることを特徴とするパケツトのラミネ
   ート方法。 ２ 前記第１温度に到達したとき加熱素子に対す
   る電力を臨時的に遮断し、次でこの加熱ゾーンに
   パケツトを移動せしめ、温度が過度に上昇するこ
   とを防止するようにした特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３ 電力を臨時的に遮断した後、加熱素子に電力
   を連続して供給し、前記第２温度にまでこれが上
   昇するようにし、この第２温度に到達するとラミ
   ネート動作中電力供給を繰返しオン−オフしてこ
   の第２温度付近にほぼ一定に温度が保たれるよう
   にした特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 前記第２温度をほぼ一定にしラミネート中加
   熱素子に対する電力をオン−オフを繰返させしめ
   るようにした特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 加熱ゾーンよりパケツトの後縁が通過し終つ
   た後加熱素子への電力は遮断するが、所定時間だ
   けパケツトを移動せしめるため駆動機構に対して
   は電力を供給し続けるようにした特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ６ 熱反応性接着剤層を設けた上側および下側片
   の間にラミネートする対象物を位置させて形成し
   たパケツトをラミネートする装置において、 電気加熱素子を有する加熱ゾーンとこの加熱ゾ
   ーンを通過するようにパケツトを引張る装置と、
   ラミネートのためにこのパケツトを圧縮する装置
   とを有するラミネート装置を有し、 加熱素子に電力を供給する前にパケツトをレデ
   イ位置に整合せしめる装置と、 パケツトがこのレデイ位置にある場合に加熱ゾ
   ーンを通過するようにパケツトに移動を開始させ
   ることなく、加熱素子に電力を供給する装置と、 加熱ゾーンが第１温度に達したときこの加熱ゾ
   ーンをパケツトが通過するようにパケツトの移動
   を開始せしめる引張り装置に対する駆動装置と、 パケツトが加熱ゾーンを通過して移動している
   間加熱素子に供給する電力を制御し前記第１温度
   よりかなり上で連続ラミネートを行うに適した第
   ２温度に加熱ゾーンを維持するようにする電力制
   御装置と、 パケツトのラミネートが完了したとき加熱素子
   に対する電力を遮断する装置 とを具えてなることを特徴とするパケツトのラミ
   ネート装置。 ７ ラミネート中加熱素子に供給する電力のオン
   −オフサイクルを繰返し第２温度にほぼこれを維
   持するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第６項記載の装置。 ８ 第１温度に達したときに加熱素子への電力を
   瞬間的に遮断し温度の過度の上昇を防止するよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第６項記
   載の装置。