(57)【要約】【課題】  ラミネート処理対象物を加熱する加熱手段の加熱量がラミネート処理対象物に応じて適正な加熱量となるように制御可能なラミネート装置を提供する。【解決手段】  ラミネート処理対象物を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段による前記加熱手段の加熱目標温度を、前記加熱手段の前記ラミネート処理対象物による加熱温度の変化状態に応じて該加熱温度の変化状態に対応する加熱目標温度に制御する制御手段とを有するラミネート装置。【選択図】  図４
2020029071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネート処理対象物を挟持搬送しながら加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記加熱手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段による前記加熱手段の加熱目標温度を、前記ラミネート処理対象物を挟持搬送する際に、前記温度検知手段が検知する温度の変化状態に応じて変更する制御手段と、
を有することを特徴とするラミネート装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記駆動手段が第１の加熱目標温度で前記加熱手段を駆動している状態で、前記加熱手段の加熱温度が前記ラミネート処理対象物により所定値以上低下する状態になることに応じて、前記駆動手段による前記第１の加熱目標温度を第２の加熱目標温度に上げることを特徴とする請求項１に記載のラミネート装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記駆動手段が第１の加熱目標温度で前記加熱手段を駆動している状態で、前記加熱手段の加熱温度が前記ラミネート処理対象物により所定値より少なく低下ことに応じて、前記駆動手段による前記第１の加熱目標温度を第２の加熱目標温度に下げることを特徴とする請求項１に記載のラミネート装置。
【請求項４】
ラミネート処理対象物を挟持搬送しながら加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により前記ラミネート処理対象物が加熱されている状態の挟持搬送速度を、前記加熱手段の前記ラミネート処理対象物による加熱温度の変化状態に応じて該加熱温度の変化状態に対応する挟持搬送速度に制御する制御手段と、
を有することを特徴とするラミネート装置。
【請求項５】
前記加熱手段の加熱温度を検知する温度検知手段を更に有し、
前記制御手段は、前記挟持搬送速度を、前記温度検知手段が検知する前記ラミネート処理対象物による加熱温度の変化状態に応じて該加熱温度の変化状態に対応する挟持搬送速度に設定することを特徴とする請求項４に記載のラミネート装置。
【請求項６】
前記加熱手段の加熱温度を検知する温度検知手段を更に有し、
前記駆動手段は、前記温度検知手段の検知結果に応じて前記加熱手段を駆動し、前記制御手段は、前記挟持搬送速度を、前記駆動手段の駆動量の変化状態に応じて該駆動量の変化状態に対応する挟持搬送速度に設定することを特徴とする請求項４に記載のラミネート装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記加熱手段が第１の挟持搬送速度で前記ラミネート処理対象物を挟持搬送している状態で、前記加熱手段の加熱温度が前記ラミネート処理対象物により所定値以上低下する状態になることに応じて、前記加熱手段による前記第１の挟持搬送速を第２の挟持搬送速度に下げることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のラミネート装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記加熱手段が第１の挟持搬送速度で前記ラミネート処理対象物を挟持搬送している状態で、前記加熱手段の加熱温度が前記ラミネート処理対象物により所定値より少なく低下ことに応じて、前記加熱手段による前記第１の挟持搬送速を第２の挟持搬送速度に上げることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のラミネート装置。
【請求項９】
ラミネート処理対象物を加熱する加熱手段の加熱目標温度を、前記加熱手段の前記ラミネート処理対象物による加熱温度の変化状態に応じて該加熱温度の変化状態に対応する加熱目標温度に制御することを特徴とするラミネート装置の制御方法。
【請求項１０】
ラミネート処理対象物を挟持搬送しながら加熱する加熱手段により前記ラミネート処理対象物が加熱されている状態の挟持搬送速度を、前記加熱手段の前記ラミネート処理対象物による加熱温度の変化状態に応じて該加熱温度の変化状態に対応する挟持搬送速度に制御することを特徴とするラミネート装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像や文字などの情報が記録された媒体を、熱反応性の接着剤がコーティングされたフィルムによってラミネートするラミネート装置及びラミネート装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シート状の媒体をラミネートフィルムによってラミネートするラミネート装置では、特許文献１に示されるように、シート状の媒体をラミネートフィルムで挟み込んで加熱手段により挟持搬送しながら加熱接着するようにしている。
【０００３】
その際、加熱手段は、ラミネートフィルムやラミネートフィルムに挟み込まれる媒体の厚みなどの条件に応じた動作モードを複数の動作モードの中から予めユーザが設定することにより、その設定された動作モードに応じた温度になるように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２８１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、媒体を挟み込んだラミネートフィルム（以下、ラミネート処理対象物という）の厚みが設定された動作モードとは異なる厚みのものが挿入されてしまうことがあり、例えば、薄シートモードに設定された状態で厚シートが挿入されてしまうと、熱量不足が発生してラミネートフィルムと挟み込まれた媒体を密着して接着させることが出来ず、ラミネート処理対象物の品位を低下（接着不良）させてしまうことになる。逆に、厚シートモードに設定された状態で薄シートが挿入されてしまうと、熱量過多になってこれもラミネート処理対象物の品位を低下（気泡・シワ発生）させてしまうことになる。
【０００６】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、ラミネート処理対象物を加熱する加熱手段の加熱量がラミネート処理対象物に応じて適正な加熱量となるように制御可能なラミネート装置及びラミネート装置の制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために本発明は、ラミネート処理対象物を挟持搬送しながら加熱する加熱手段と、前記加熱手段の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段による前記加熱手段の加熱目標温度を、前記ラミネート処理対象物を挟持搬送する際に、前記温度検知手段が検知する温度の変化状態に応じて変更する制御手段とを有するラミネート装置とするものである。
【０００８】
また、本発明は、ラミネート処理対象物を加熱する加熱手段の加熱目標温度を、前記加熱手段の前記ラミネート処理対象物による加熱温度の変化状態に応じて該加熱温度の変化状態に対応する加熱目標温度に制御するラミネート装置の制御方法とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ラミネート処理対象物を加熱する加熱手段の加熱量がラミネート処理対象物に応じて適正な加熱量となるように制御可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るラミネート装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る制御構成を示す回路ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る位相制御による温調制御のタイミングチャートある。
【図４】本発明の第１実施形態に係る図２に示す制御回路１０１のフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態に係るヒータの温度低下の状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る図２に示す制御回路１０１のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。尚、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、特許請求の範囲に係る本発明はそれら構成要素のみに限定されるものではない。
【００１２】
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態に係るラミネート装置の構成を示す概略断面図で、ラミネート装置は、ラミネート対象物（シート）を熱溶融性接着剤が塗布されたラミネートフィルムで挟み込んだラミネート処理対象物を熱圧着により貼り合せるもので、熱圧着のための加熱源としては、商用交流電源から供給される電力によって発熱するセラミックヒータを用いる。
【００１３】
図１において、ラミネート装置１０には、未処理のラミネート処理対象物を挿入する挿入口１１と、処理されたラミネート処理対象物を排出する排出口１７とが形成されており、挿入口１１から排出口１７に至るラミネート処理対象物の搬送路（案内路）は、直線的に形成されている。
【００１４】
挿入口１１のラミネート処理対象物搬送方向下流側（図１の左方向）には、ラミネート処理対象物を挟持加熱する加熱手段としてのヒータローラ対１２、１３が配設され、ヒータローラには加熱源となるセラミック製のヒータ１４が設けられている。ヒータローラ対１２、１３のラミネート処理対象物搬送方向下流側には、ヒータローラ対１２、１３で加熱されたラミネート処理対象物を圧着しながら排出口１７へ搬送する圧着ローラ対１５、１６が配設されている。
【００１５】
また、ラミネート装置１０の上部には、ラミネート処理対象物の厚さに応じた動作モードの設定やラミネート処理動作開始を指示するための操作パネル１８が配置されている。
【００１６】
また、１０４は、ヒータ１４の裏面に固定されてヒータ１４の温度を検出するためのサーミスタ、１０６は、ラミネート処理対象物を搬送するための搬送モータである。
【００１７】
以上の構成により、ユーザは、操作パネル１８よりラミネート処理対象物の厚さに応じた動作モードを設定してラミネート処理動作を開始し、ラミネート処理対象物を挿入口１１に挿入すると、加熱圧着によりラミネート処理されたラミネート処理対象物が排出口１７より排出される。
【００１８】
図２は、本実施形態の制御構成を示す回路ブロック図である。図２中、図１に示される構成と同一の構成には同一の符号が付されている。
【００１９】
図２において、１０１は、回路全体を制御するＣＰＵで構成された制御回路、１０２は、制御回路１０１からの指示に従って図１に示されるヒータ１４を駆動するヒータ駆動回路である。１０３は、サーミスタ１０４によりヒータ１４の温度を検出するための温度検出回路で、ヒータ１４の温度検出結果を制御回路１０１に入力する。また、操作パネル１８からラミネート処理対象物の厚さに応じた動作モードの設定やラミネート処理動作開始の指示が制御回路１０１に送られる。１０５は、ユーザによって図１の挿入口１１から挿入されたラミネート処理対象物を搬送する搬送モータ１０６を駆動するための搬送モータ駆動回路である。１０７は、商用電源が入力されゼロクロス検出回路にてゼロクロス信号を検出可能な電源部である。
【００２０】
本実施形態では、ヒータ駆動回路１０２は、ユーザにより選択設定された動作モードによりラミネート処理対象物の厚さに応じた目標温度にヒータ１４を制御するための方法として、ヒータ１４への通電時間を制御する方法を採っている。通電時間を制御する方法としては、電源波形を半周期の整数倍ごとに通電・非通電を制御する波数制御と、電源波形の半周期ごとに通電する位相角を制御する位相制御があるが、本実施形態では、波数制御では実現できない半周期以下の通電が可能でよりきめ細かい温調制御ができる位相制御を採っている。
【００２１】
図３は、本実施形態の位相制御による温調制御のタイミングチャートである。位相制御はゼロクロス信号を起点として、ヒータ１４に供給が必要な熱量となるタイミングの位相角でヒータ１４へヒータ駆動回路１０２から駆動信号を出力する。
【００２２】
加熱ローラ対１２、１３にラミネート処理対象物が挟持される前の定常状態ではラミネート処理対象物により加熱ローラ対１２、１３から熱が奪われないため、図３の（ａ）に示されるように小さい位相角で制御されている。
【００２３】
しかし、加熱ローラ対１２、１３にラミネート処理対象物が挟持されてラミネート処理対象物により加熱ローラ対１２、１３から熱が奪われるとヒータ１４の温度を上げる必要があるため、図３の（ｂ）、（ｃ）に示されるように上げたい温度に応じた大きな位相角で制御される。
【００２４】
次に、本実施形態のラミネート装置の動作について、図４に示す制御回路１０１のフローチャートに従って説明する。
【００２５】
ステップＳ１０１で、ユーザにより操作パネル１８からラミネート処理対象物の厚さに応じた動作モードの設定及びラミネート処理動作の開始が指示されると、制御回路１０１は、ステップＳ１０２で、ヒータ１４をラミネート処理対象物の厚さに応じた目標温度になるように、温度検出回路１０３より検出されるヒータ１４の温度に応じてヒータ駆動回路１０２を駆動し、ヒータ１４の温調制御を開始する。
【００２６】
ステップＳ１０３で、ヒータ１４の温度が選択された動作モード応じた目標温度に達したことが温度検出回路１０３により検出されると、ステップＳ１０４で、操作パネル１８にラミネート処理準備が完了したことを表示し、ステップＳ１０５で、搬送モータ駆動回路１０５により搬送モータ１０６を駆動してラミネート処理対象物を搬送できるようにする。
【００２７】
その後、ユーザによって図１に示されるラミネート装置１０の挿入口１１にラミネート処理対象物が挿入されてヒータローラ対１２、１３に挟持される位置に搬送されると、ヒータ１４の熱が奪われ、目標温度に保たれるように温調制御されていたヒータ１４の温度が下がる。この温度低下をステップＳ１０６で、温度検出回路１０３により検出される温度低下量ΔＣが予め設定されている閾値Ｃ１を上回ったことを検出すると、ステップＳ１０７で、温度低下量ΔＣが閾値Ｃ２（Ｃ１＜Ｃ２）以上であるか否かを判定する。
【００２８】
図５は、ヒータ１４の温度低下の状態を示す図で、ヒータローラ対１２、１３に進入するラミネート処理対象物が厚さの厚いラミネート処理対象物Ｌ１の場合は、図５の（ａ）に示されるように、ラミネート処理対象物Ｌ１によってヒータ１４の熱が急激に奪われ、ヒータ１４の温度が大きく下がって動作モードによって設定されている目標温度に戻るまでにかなりの時間を要する。
【００２９】
一方、厚さが薄いラミネート処理対象物の場合は、図５の（ｂ）に示されるように、ラミネート処理対象物Ｌ２によってヒータ１４の熱はあまり奪われることはなく、ヒータ１４の温度は大きく下がらずに動作モードによって設定されている目標温度に戻るまでに時間を要さない。
【００３０】
そこで、ヒータ１４の温度低下量ΔＣが大きく、閾値Ｃ２以上である場合は、厚さが所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物によってヒータ１４から所定以上の熱量が奪われたと判定できることから、ステップＳ１０８で、現在設定されている動作モードが前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物に対応する動作モードであるか否かを判定し、前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物に対応する動作モードに設定されていない場合にはヒータ１４によるラミネート処理対象物の加熱に必要な熱量が不足するため、ステップＳ１０９に進み、目標温度を前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物に対応する動作モードの目標温度に上げる温調制御に変更する。
【００３１】
一方、ヒータ１４の温度低下量ΔＣが小さく、閾値Ｃ１＜ΔＣ＜閾値Ｃ２である場合は、厚さが前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物のためにヒータ１４から前記所定以上の熱量は奪われていないと判定できることから、現在設定されている動作モードが前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物に対応する動作モードであるか否かを判定し、前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物に対応する動作モードに設定されていない場合にはヒータ１４によるラミネート処理対象物に対する加熱の熱量が過多になるため、ステップＳ１１１に進み、目標温度を前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物に対応する動作モードの目標温度に下げる温調制御に変更する。
【００３２】
以上の第１実施形態によれば、ラミネート処理対象物を加熱するヒータの目標温度をラミネート処理対象物によるヒータの温度低下量に応じて変更するようにしているので、ラミネート処理対象物の厚さが予定されていた厚さのものとは異なっていても、常に適正な熱量をラミネートフィルムに供給することができる。
【００３３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態では、サーミスタ１０４の温度低下量でラミネート処理対象物の厚みを判定していたが、第２実施形態では、ラミネート処理対象物により奪われた熱量を補充するために駆動されるヒータ１４の駆動時間長によりラミネート処理対象物の厚みを判定して、ラミネート処理対象物の厚さが予定されていた厚さと異なっていても適正な熱量を供給する。なお、ラミネート装置の構成は、第１実施形態と同様のため、図１〜図５を援用するものとし、それらの説明は省略する。
【００３４】
本実施形態のラミネート装置の動作について、図６に示す制御回路１０１のフローチャートに従って説明する。なお、図６のフローチャートにおいて、図４のフローチャートと同様のステップは、図４のステップ番号と同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００３５】
ステップＳ１０５で、搬送モータ駆動回路１０５により搬送モータ１０６を駆動してラミネート処理対象物が搬送できるようになった後、ユーザによってラミネート装置１０の挿入口１１にラミネート処理対象物が挿入されてヒートローラ対１２、１３に挟持される位置に搬送されると、ヒータ１４の熱が奪われ、目標温度に保たれるように温調制御されていたヒータ１４の温度が下がる。この温度低下をステップＳ２０６で、温度が低下したヒータ１４を目標温度に戻すために温度検出回路１０３により検出されるヒータ１４の温度低下量に応じたヒータ駆動回路１０２のヒータ駆動量の増大から判定する。
【００３６】
この判定は、図３に示されるゼロクロス信号からヒータ駆動信号までの時間Ｔｎ＋１、Ｔｎ＋１の直前のゼロクロス信号からヒータ駆動信号までの時間Ｔｎとし、それらの変化量ΔＴを次に算出式により算出し、算出された変化量ΔＴが予め設定されている閾値Ｔ１を上回ったことを検出することで行う。
【００３７】
ΔＴ＝Ｔｎ＋１−Ｔｎ
ステップＳ２０６で、変化量ΔＴが閾値Ｔ１を上回ったことが検出されるとステップＳ２０７に進み、変化量ΔＴが閾値Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）以上であるか否かを判定する。
【００３８】
ヒータローラ対１２、１３に進入するラミネート処理対象物が厚さの厚いラミネート処理対象物Ｌ１の場合は、ラミネート処理対象物によってヒータ１４から奪われる熱量が多くヒータ１４の温度が大きく下がるので、これに応じてヒータ駆動回路１０２はヒータ１４に供給する駆動量を大きく増大させるように、図３の（ａ）に示されるような位相角が大きくなるように駆動信号を出力する。
【００３９】
一方、厚さが薄いラミネート処理対象物Ｌ２の場合は、ラミネート処理対象物によってヒータ１４から奪われる熱量はあまり多くなくヒータ１４の温度が大きく下がらないので、これに対してヒータ駆動回路１０２がヒータ１４に供給する駆動量の増大はあまり大きくならず、図３の（ｂ）に示されるように、図３の（ａ）に示される位相角より小さい位相角で駆動信号を出力する。
【００４０】
そこで、変化量ΔＴが大きく閾値Ｔ２以上である場合は、厚さが所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物によってヒータ１４から所定以上の熱量が奪われたと判定できることから、ステップＳ２０７で、現在設定されている動作モードが前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物に対応する動作モードであるか否かを判定し、前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物に対応する動作モードに設定されていない場合にはヒータ１４によるラミネート処理対象物の加熱に必要な熱量が不足するため、ステップＳ１０９に進み、目標温度を前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物に対応する動作モードの目標温度に上げる温調制御に変更する。
【００４１】
一方、変化量ΔＴが小さく閾値Ｔ１＜ΔＴ＜閾値Ｔ２である場合は、厚さが前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物のためにヒータ１４から前記所定以上の熱量は奪われていないと判定できることから、ステップＳ１１０で、現在設定されている動作モードが前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物に対応する動作モードであるか否かを判定し、前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物に対応する動作モードに設定されていない場合にはヒータ１４によるラミネート処理対象物に対する加熱の熱量が過多になるため、ステップＳ１１１に進み、目標温度を前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物に対応する動作モードの目標温度に下げる温調制御に変更する。
【００４２】
以上の第２実施形態によれば、ラミネート処理対象物を加熱するヒータの目標温度をラミネート処理対象物によるヒータ駆動回路のヒータ駆動量の増大量に応じて変更するようにしているので、ラミネート処理対象物の厚さが予定されていた厚さのものとは異なっていても、常に適正な熱量をラミネートフィルムに供給することができる。
【００４３】
なお、以上の各実施形態では、ヒータの温調目標温度の設定及び変更は、ラミネート処理対象物が所定の厚さに対して薄いか厚いかの２通りとなっているが、これは、必要に応じて３通り以上であっても本発明は同様に適用できるものである。
【００４４】
また、以上の各実施形態では、ラミネート処理対象物の実際の厚さに応じて必要な熱量がラミネート処理対象物に供給できるようにヒータの温調目標温度を変更するようにしているが、ラミネート処理対象物が加熱挟持搬送される搬送速度を、ラミネート処理対象物の実際の厚さに応じて必要な熱量がラミネート処理対象物に供給できるような搬送速度に変更するようにしても良い。
【００４５】
この場合、第１実施形態の図４又は第２実施形態の図６のステップＳ１０２で、ヒータローラ対１２、１３によりラミネート処理対象物が挟持加熱される際の挟持搬送速度をラミネート処理対象物の厚さに応じた挟持搬送速度に設定し、ステップＳ１０９で、その設定された挟持搬送速度が所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物に対応する挟持搬送速度でないならば、前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物に対応する挟持搬送速度に変更し、また、ステップＳ１１１で、前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物に対応する挟持搬送速度でないならば、前記所定以上の厚さの厚いラミネート処理対象物より薄いラミネート処理対象物に対応する挟持搬送速度に変更するようにすれば良い。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ラミネート装置
１１…挿入口
１２…ヒータローラ
１３…ヒータローラ
１４…セラミックヒータ
１５…圧着ローラ
１６…圧着ローラ
１７…排出口
１８…操作パネル
１０１…制御回路
１０２…ヒータ駆動回路
１０３…温度検出回路
１０４…サーミスタ
１０５…搬送モータ駆動回路
１０６…搬送モータ
１０７…電源部
【図１】
2020029071.tif 000003
【図２】
2020029071.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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