(57)【要約】【課題】本発明は、良質なラミネート結果を得られるとともに、速やかな異常検出、残留フィルムの排出、最大消費電力の低減、不必要な駆動の停止を図ることのできるラミネート装置を提供することを目的としている。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明に係るラミネート装置の代表的な構成は、シート状媒体をフィルムによってラミネートするラミネート装置であって、フィルムを加熱する発熱体を有する加熱手段と、フィルムを搬送する搬送手段と、搬送路上のフィルムの有無を検出するフィルム検出手段と、待機時は前記加熱手段の加熱を停止し、または前記搬送手段の駆動を停止し、若しくは両方を停止するラミネート装置において、前記フィルム検出手段がフィルムの挿入を検出した後に前記加熱手段の発熱体への通電を開始し、前記加熱手段がラミネートに適した温度に達した後に前記フィルムの先端が前記加熱手段に到達するように制御することを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状媒体をフィルムによってラミネートするラミネート装置であって、
フィルムを加熱する発熱体を有する加熱手段と、
フィルムを搬送する搬送手段と、
搬送路上のフィルムの有無を検出するフィルム検出手段と、
待機時は前記加熱手段の加熱を停止し、または前記搬送手段の駆動を停止し、若しくは両方を停止するラミネート装置において、
前記フィルム検出手段がフィルムの挿入を検出した後に前記加熱手段の発熱体への通電を開始し、
前記加熱手段がラミネートに適した温度に達した後に前記フィルムの先端が前記加熱手段に到達するように制御することを特徴とするラミネート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート状媒体をフィルムによってラミネートするラミネート装置、特に熱反応性のラミネートフィルムを短時間（瞬時）にラミネート可能な状態とするラミネート装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シート状媒体をラミネートフィルムによって封着するラミネート装置においては、その基本構造として加熱するため発熱体を含む加熱部と、ラミネートフィルムとシート状媒体を圧着しながら搬送する少なくとも一対の圧着ローラとで構成されているのが通常である。
【０００３】
加熱方式としては、代表的なものとしてプレートヒータ方式とロールヒータ方式がある。プレートヒータ方式は圧着ローラの上流側でシート状媒体の上下を挟むように板状の加熱板を所定の空隙をもって配置し、加熱板の外側に加熱板を温めるヒータを取付けて加熱部を構成したもので、加熱部が直接フィルムを加熱するものである。ロールヒータ方式は加熱部がローラ自体を内部または外側から温める方式で、ロールがフィルムを加熱しながら同時に圧着するものである。
【０００４】
どちらの加熱方式においても、電源投入からラミネート可能になるまでの時間を短縮するために、加熱部の熱容量を少なくした装置が考案されている。
【０００５】
また、熱容量の大きな装置では電源が投入された状態では加熱部を温めた状態で保持し、特にロールヒータ方式ではローラを均一に温めるためにローラを常に駆動している装置が多いが、熱容量を少なくしフィルムが挿入された際にのみ加熱部を温め、フィルム搬送手段の駆動も必要なときのみ行なう装置が考案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の如くラミネートする際にのみ加熱する構成にあっては、フィルムの搬送にかかる時間が加熱部の立上げにかかる時間よりも短く、加熱部がラミネートに適した温度に達する前にフィルムが加熱部に到達してしまい、ラミネート不良が発生する場合があった。
【０００７】
このため、ラミネート不良を回避するために、加熱部が温まってから搬送を開始する構成もあった。しかし加熱部が温まるまでの時間が長い場合は、フィルム挿入後搬送が開始されるまで、利用者がフィルムを保持して待つ必要があった。
【０００８】
また、ラミネートする際のみ発熱体に通電する装置では、発熱体にまたは発熱体の温度を検出する温度検出手段に不具合があっても、実際にラミネートをするまで検出できないという問題があった。
【０００９】
また、加熱部は幅の狭いフィルムを搬送した際に、フィルムが通過する部分と通過しない部分で温度差が生じる。温度差が生じた状態で幅の広いフィルムを搬送すると、フィルム全体を均一にラミネートできないために、ラミネート不良が発生する場合があった。
【００１０】
また、幅の狭いフィルムを搬送した際に、加熱部のフィルムが通過する部分と通過しない部分での温度差を低減するために、発熱体を複数設け、複数の発熱体を複数の系統に分けて制御する場合がある。その際に、複数の系統の発熱体に同時に通電すると、最大消費電力が大きくなるという問題があった。
【００１１】
また、ラミネートする際のみ搬送手段を駆動する装置では、電源投入前から搬送路内に残っていたフィルムを排出できないという問題があった。
【００１２】
また、ラミネートする際のみ搬送手段を駆動する装置では、フィルム検出手段でフィルムの挿入を検出して搬送手段を駆動開始した後に、フィルムの搬送不良が原因で、フィルム検出手段がフィルム有りのままになってしまった場合や、フィルム検出手段の不具合が原因でフィルム検出手段がフィルム有りの出力を出し続けた場合に、搬送手段が駆動したままになるという問題があった。
【００１３】
そこで本発明は、良質なラミネート結果を得られるとともに、速やかな異常検出、残留フィルムの排出、最大消費電力の低減、不必要な駆動の停止を図ることのできるラミネート装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るラミネート装置の代表的な構成は、シート状媒体をフィルムによってラミネートするラミネート装置であって、フィルムを加熱する発熱体を有する加熱手段と、フィルムを搬送する搬送手段と、搬送路上のフィルムの有無を検出するフィルム検出手段と、待機時は前記加熱手段の加熱を停止し、または前記搬送手段の駆動を停止し、若しくは両方を停止するラミネート装置において、前記フィルム検出手段がフィルムの挿入を検出した後に前記加熱手段の発熱体への通電を開始し、前記加熱手段がラミネートに適した温度に達した後に前記フィルムの先端が前記加熱手段に到達するように制御することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るラミネート装置の第一実施形態について図を用いて説明する。図１は本実施形態に係るラミネート装置の構成を説明する図、図２はラミネート開始時の動作を説明するタイミングチャートである。本実施形態においては、発熱体としてセラミックヒータを用いたラミネート装置を用いて説明する。
【００１６】
図１に示すラミネート装置３は、シート状媒体２をフィルム１によって挟んで溶着し、保護するものである。ラミネート装置３の内部には、フィルム１の搬送路に沿って、フォトインタラプタ１１とセンサレバー１２からなるフィルム検出手段１０、送りローラ６ａ、６ｂ、加熱部２０、圧着ローラ７ａ、７ｂが配置されている。
【００１７】
加熱部２０は発熱体としてのセラミックヒータ２１、絶縁材２２、セラミックヒータ２１の温度を検知するサーミスタ２３、セラミックヒータ２１の取付け部材２４で構成している。セラミックヒータは熱容量が少なく、短時間でラミネートに適した温度に到達することができる発熱体である。
【００１８】
またラミネート装置３にはマイコン等の不図示の制御手段が設けられており、次に述べる動作は制御手段によって制御される。
【００１９】
図２に示すように、加熱部２０が加熱を停止しており、且つ搬送手段の駆動も停止している状態において、フィルム１が挿入口４に挿入されると、フィルム検出手段１０によってフィルム１の挿入を検出し、加熱部２０の加熱を開始する（タイミングＴ４１）。ここで、送りローラ６ａ、６ｂから加熱部２０までの搬送に要する時間をＷ１とする。そして加熱部２０がラミネートに適した温度に達するタイミングＴ４３よりも時間Ｗ１だけ前のＴ４２ａを過ぎてからフィルム１の搬送を開始し、タイミングＴ４３よりも後にフィルム１が加熱部２０に到達するように搬送する。
【００２０】
すなわち制御手段は、加熱部２０の温度を監視し、フィルム１先端を加熱部２０まで搬送するのに要する時間Ｗ１内に加熱部２０がラミネートに適した温度になると判断したら、搬送を開始する。フィルム１の搬送時間Ｗ１内に加熱部２０がラミネートに適した温度になるか判断する方法としては、加熱部２０の温度を測定して温度上昇速度から判断する方法や、周囲温度や電源電圧等想定される全ての条件において加熱部２０がラミネートに適した温度になる最も長い時間にあわせて制御する方法がある。
【００２１】
圧着ローラ７ａ、７ｂは送りローラ６ａ、６ｂと同時に駆動を開始してよいが、駆動開始を遅らせて、フィルム１が圧着ローラ７ａ、７ｂに到達するまでに駆動を開始することでもよい。圧着ローラ７ａ、７ｂによってフィルム１を圧着されたシート状媒体２は、排出口５から順次機外に排出される。
【００２２】
フィルム１の後端が加熱部２０を通過した後に加熱を停止し、フィルム１の後端が圧着ローラ７ａ、７ｂを通過後に圧着ローラ７ａ、７ｂの駆動を停止する。送りローラ６ａ、６ｂは圧着ローラ７ａ、７ｂと同時に停止してよいが、フィルム１の後端が送りローラ６ａ、６ｂを通過したら圧着ローラ７ａ、７ｂよりも先に停止してもよい。
【００２３】
上記の如く制御することにより、加熱部２０が温まる前にフィルム１が加熱部２０に到達し、ラミネート不良を招くことを防止することができる。
【００２４】
［第二実施形態］
本発明に係るラミネート装置の第二実施形態について、図３を用いて説明する。図３は本実施形態に係るラミネート開始時の動作を説明するタイミングチャートであって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２５】
上記第一実施形態においては、加熱部が所定の温度に達した後にフィルムが到達するように搬送を開始する構成であったが、本実施形態においてはとりあえずフィルムを所定量搬送し、加熱部の昇温を待ってから搬送を再開するものである（実施態様２対応）。
【００２６】
図３に示すように、加熱部２０が加熱を停止しており、且つ搬送手段の駆動も停止している状態において、フィルム１が挿入口４に挿入されると（タイミングＴ４１）、フィルム検出手段１０によってフィルム１の挿入を検出し、加熱部２０の加熱を開始する。加熱部２０の加熱開始と同時、もしくは所定の時間をずらして、送りローラ６ａ、６ｂの駆動を開始する（タイミングＴ５０）。そしてフィルム１の先端が加熱部２０に到達する前にフィルム１の搬送を停止する（タイミングＴ５１）。
【００２７】
ここで、一時停止した位置から加熱部２０まで搬送するために要する時間をＷ２とする。そして加熱部２０がラミネートに適した温度に達するタイミングＴ４３よりも時間Ｗ２だけ前のＴ４２ｂを過ぎてからフィルム１の搬送を再開し、タイミングＴ４３よりも後にフィルム１が加熱部２０に到達するように搬送する。すなわち制御手段は、加熱部２０の温度を監視し、フィルム１の先端を加熱部まで搬送するのに要する時間Ｗ２内に加熱部２０がラミネートに適した温度になると判断したら、搬送を再開する。
【００２８】
上記の如く制御することにより、フィルム１を挿入した後にラミネート装置が速やかにフィルム１を保持するので、加熱部２０が温まるまで利用者がフィルムを保持する必要がなくなり、操作性を向上させることができる。
【００２９】
［第三実施形態］
本発明に係るラミネート装置の第三実施形態について説明する。本実施形態においては、加熱部内に設けた複数の温度検出手段の温度差が大きいとき、マイコン等の制御手段はフィルム検出手段がフィルムの挿入を検出しても、温度差が所定の値以下になるまで、フィルムを搬送しないまたは搬送しても加熱部の手前で停止して待つ制御をする（実施態様３対応）。
【００３０】
本実施形態においてラミネート装置３は、図１の奥行き方向、言い換えればフィルム１の搬送方向に対して直角方向（フィルムの幅方向）に複数のサーミスタ２３を配置し、セラミックヒータ２１の複数の箇所の温度を測定可能としている。
【００３１】
フィルム１が挿入口４に挿入された際、複数のサーミスタ２３を使用して測定した複数の箇所の温度に、所定の値以上の差がある場合には、送りローラ６ａ、６ｂを駆動しない、または、送りローラ６ａ、６ｂを駆動してもフィルム１が加熱部２０に到達する前に停止する。そして温度差が低減してから、送りローラ６ａ、６ｂを駆動してフィルム１を搬送する。
【００３２】
温度差の低減を待つ間は、発熱体に通電して積極的な温度差低減処理をする方法と、発熱体に通電しないで自然冷却による温度差の低減を待つ方法がある。
【００３３】
上記の如く構成することにより、幅の狭いフィルム１をラミネートした後で、幅の広いフィルム１をラミネートする場合であっても、加熱部内の温度差によるラミネート不良を防止することができる。
【００３４】
［第四実施形態］
本発明に係るラミネート装置の第四実施形態について、図を用いて説明する。図４は本実施形態に係るラミネート開始時の動作を説明するタイミングチャートであって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図４に示すように、電源投入後またはリセット後の初期化処理中のタイミングＴ４４に、セラミックヒータ２１（発熱体）に通電を開始すると共に、サーミスタ２３（温度検出手段）によって加熱部２０の温度Ｓ３１の変化を監視する（実施態様４対応）。加熱部の温度Ｓ３１が所定の温度上昇量ＴＵ５１だけ上昇したら、セラミックヒータ２１及びサーミスタ２３の両方が正常と判断し、通電を停止し、故障検知を終了する。所定の時間内に所定の温度上昇量ＴＵ５１上昇しない場合は、発熱体または温度検出手段のいずれかの故障と判断する。このようにして、ラミネートを実施することなく、加熱部および温度検出手段の故障を調べることができる。
【００３６】
また発熱体として複数のセラミックヒータ２１を有し、複数の系統によって通電制御できる装置構成である場合には、各発熱体毎に通電して温度上昇を確認することで、すなわち同時に通電する発熱体の系統の数を制限して加熱制御することにより、異常のある発熱体または温度検出手段を特定することもできる。複数回に分けて確認をする際には、先に通電した発熱体の影響を防ぐために、適度な間隔を空けて通電してもよい。
【００３７】
なお故障検知をする際は、加熱部の過度の温度上昇を防ぐために、発熱体への通電と通電停止を繰り返しかつ通電の期間を少なくする等の方法で、発熱体への通電を抑えて行ってもよい。
【００３８】
［第五実施形態］
本発明に係るラミネート装置の第五実施形態について説明する。電源投入または装置リセットの後の初期化処理時に行う搬送手段の制御に関するものである。
【００３９】
図１に示した装置において、初期化時にフィルム検出手段１０がフィルムなしの状態の場合であっても、フィルム１の後端がフィルム検出手段１０を通過し、かつ装置内に残留している可能性がある。そこで初期化時においては、フィルム１の後端がフィルム検出手段１０から送りローラ６ａ、６ｂを通過する時間以上送りローラ６ａ、６ｂを駆動し、またフィルム１の後端がフィルム検出手段１０から圧着ローラ７ａ、７ｂを通過する時間以上圧着ローラ７ａ、７ｂを駆動する。
【００４０】
また初期化時にフィルム検出手段１０がフィルムありの状態の場合には、まずフィルム検出手段１０がフィルムなしになるまで搬送手段を駆動し、さらに駆動時間を延長して、フィルム１の後端がフィルム検出手段１０から送りローラ６ａ、６ｂを通過する時間以上送りローラ６ａ、６ｂを駆動し、またフィルム１の後端がフィルム検出手段１０から圧着ローラ７ａ、７ｂを通過する時間以上圧着ローラ７ａ、７ｂを駆動する（実施態様５対応）。
【００４１】
上記の如く制御することにより、ラミネートする際のみ搬送手段を駆動する構成のラミネート装置であっても、電源投入またはリセット時の残留フィルムを排出することができる。
【００４２】
［第六実施形態］
本発明に係るラミネート装置の第六実施形態について説明する。複数の発熱体および複数の系統を有する場合の、通電制御に関するものである。
【００４３】
幅の狭いフィルムをラミネートする際に、加熱部のフィルムが通過する部分は熱を多く奪われ、フィルムが通過しない部分は熱をほとんど奪われないため、温度差が生じる。
【００４４】
そこで本実施形態においてラミネート装置３は、フィルムの幅方向の長さを変えた複数の発熱体、例えば幅の狭いフィルムの通過部とその他の部分、または幅の狭いフィルムの通過部と全体と等の複数の発熱体を設けている。そして、複数の発熱体を複数の系統に分けて系統毎に通電制御可能となっており、同時に通電する発熱体の系統の数を制限する（実施態様６対応）。特に全ての系統に同時に通電することは禁止する。
【００４５】
例えば、フィルムが加熱部に到達するまでは発熱体全体を温める系統に通電し、フィルムが加熱部に到達しフィルム通過部の温度が低下したら、温度が低下した部分を加熱する系統に通電する。これにより、幅の狭いフィルムを搬送した際に、フィルムが通過する部分と通過しない部分での温度差を低減することができ、またラミネート装置の最大消費電力を下げることができる。
【００４６】
［第七実施形態］
本発明に係るラミネート装置の第七実施形態について説明する。
【００４７】
図１に示した装置において、フィルム検出手段１０でフィルムを検出して搬送を開始した後に、フィルム１の搬送不良が原因でフィルム検出手段１０がフィルム有りのままになってしまった場合や、フィルム検出手段１０の不具合が原因でフィルム検出手段１０がフィルム有りの出力を出し続ける場合がある。そこで、フィルム有りの状態が、最も長いフィルムの搬送時間以上経過したら、フィルムの搬送不良であると判断し、送りローラ６ａ、６ｂ及び圧着ローラ７ａ、７ｂの駆動を停止し、加熱部の加熱を停止する。また、フィルムサイズの指定手段や検出手段を有する場合は、指定または検出したサイズの搬送時間以上経過した際に同様の制御を行う（実施態様７対応）。
【００４８】
上記の制御は、ラミネート時のみでなく、上記第五実施形態において、残留フィルム有りと判断してフィルムの後端がフィルム検出手段１０を通過するまで搬送手段を駆動する残留フィルム排出時も行う。
【００４９】
上記の如く制御することにより、フィルムの搬送不良の場合に搬送手段、加熱部が駆動したままになることを回避することができる。
【００５０】
〔実施態様〕
本発明の実施態様について以下に列挙する。
【００５１】
［実施態様１］
シート状媒体をフィルムによってラミネートするラミネート装置であって、
フィルムを加熱する発熱体を有する加熱手段と、
フィルムを搬送する搬送手段と、
搬送路上のフィルムの有無を検出するフィルム検出手段と、
待機時は前記加熱手段の加熱を停止し、または前記搬送手段の駆動を停止し、若しくは両方を停止するラミネート装置において、
前記フィルム検出手段がフィルムの挿入を検出した後に前記加熱手段の発熱体への通電を開始し、
前記搬送手段は、前記加熱手段がラミネートに適した温度に達した後に前記フィルムの先端が前記加熱手段に到達するよう搬送することを特徴とするラミネート装置。
【００５２】
［実施態様２］
シート状媒体をフィルムによってラミネートするラミネート装置であって、
フィルムを加熱する発熱体を有する加熱手段と、
フィルムを搬送する搬送手段と、
搬送路上のフィルムの有無を検出するフィルム検出手段と、
待機時は前記加熱手段の加熱を停止し、または前記搬送手段の駆動を停止し、若しくは両方を停止するラミネート装置において、
前記フィルム検出手段がフィルムの挿入を検出した後に前記加熱手段の発熱体への通電および前記搬送手段によるフィルムの搬送を開始し、
前記フィルムの先端が前記加熱手段に到達する前に前記搬送手段の駆動を停止し、
前記搬送手段は、前記加熱手段がラミネートに適した温度に達した後に前記フィルムの先端が前記加熱手段に到達するタイミングになってから搬送を再開することを特徴とするラミネート装置。
【００５３】
［実施態様３］
前記加熱手段において、フィルムが通過する部分と通過しない部分での温度差が所定以上である場合には、前記フィルム検出手段がフィルムの挿入を検出しても、前記フィルムを搬送しないこと、または搬送しても前記加熱手段の手前で停止することを特徴とする実施態様１又は２記載のラミネート装置。
【００５４】
［実施態様４］
電源投入またはリセット後の初期化処理時に、前記加熱手段の発熱体に通電して温度変化を監視することで、前記発熱体及び該発熱体の温度検出手段の故障を調べる機能を有することを特徴とする実施態様１又は２記載のラミネート装置。
【００５５】
［実施態様５］
電源投入またはリセット後の初期化処理時に、前記搬送手段を駆動し、前記フィルム検出手段がフィルムを検出したら前記搬送手段の駆動時間を延長することを特徴とする実施態様１又は２記載のラミネート装置。
【００５６】
［実施態様６］
前記加熱手段に複数の系統の発熱体を有する場合に、同時に通電する発熱体の系統の数を制限して加熱制御することを特徴とする実施態様１又は２記載のラミネート装置。
【００５７】
［実施態様７］
前記フィルム検出手段により、フィルムありの状態が所定時間継続したら、前記加熱手段の加熱を停止し、または前記搬送手段の駆動を停止し、若しくは両方停止することを特徴とする実施態様１又は２記載のラミネート装置。
【００５８】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係るラミネート装置においては、良質なラミネート結果を得られるとともに、速やかな異常検出、残留フィルムの排出、最大消費電力の低減、不必要な駆動の停止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラミネート装置の構成を説明する図である。
【図２】第一実施形態に係るラミネート開始時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】第二本実施形態に係るラミネート開始時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】第四実施形態に係るラミネート開始時の動作を説明するタイミングチャート
【符号の説明】
１        …フィルム
２        …シート状媒体
３        …ラミネート装置
４        …挿入口
５        …排出口
６ａ    …送りローラ
６ｂ    …送りローラ
７ａ    …圧着ローラ
７ｂ    …圧着ローラ
１０        …フィルム検出手段
１１        …フォトインタラプタ
１２        …センサレバー
２０        …加熱部
２１        …セラミックヒータ
２２        …絶縁材
２３        …サーミスタ
２４        …取付け部材
【図１】
2004174828.tif 000003
【図２】
2004174828.tif 000004
【図３】
2004174828.tif 000005
【図４】
2004174828.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月6日(2003.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図３に示すように、加熱部２０が加熱を停止しており、且つ搬送手段の駆動も停止している状態において、フィルム１が挿入口４に挿入されると、フィルム検出手段１０によってフィルム１の挿入を検出し、加熱部２０の加熱を開始する（タイミングＴ４１）。加熱部２０の加熱開始と同時、もしくは所定の時間をずらして、送りローラ６ａ、６ｂの駆動を開始する（タイミングＴ５０）。そしてフィルム１の先端が加熱部２０に到達する前にフィルム１の搬送を停止する（タイミングＴ５１）。