(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に熱接着層を有し且つロール状に巻かれたフィルムを第１経路に沿って搬送する搬送手段と、該フィルムを裁断する裁断手段と、前記搬送経路の途中であって該裁断手段の下流に設けられ前記フィルムの有無を検出するフィルム検出手段と、該フィルム検出手段でフィルムの先端を検出後に前記フィルムを当該フィルムの裁断すべき必要寸法に対して前記裁断手段と前記フィルム検出手段との間の距離を差し引いた距離だけ搬送して停止すると共にこの位置で前記裁断手段により裁断されたフィルムを前記裁断手段と前記フィルム検出手段との間の距離を若干超える距離搬送する制御手段と、前記裁断後の前記フィルムの搬送後に前記フィルム検出手段によるフィルムの有無を検査することによって裁断工程が正常に終了したかどうかを判断する裁断検査手段と、正常に裁断されたフィルムを第１経路に沿って再び搬送する別の搬送手段と、前記第１経路と合流する第２経路に沿ってカードを搬送する手段と、前記合流点の下流で搬送されたカード表面へ前記正常に裁断されたフィルムを重ね合わせ熱圧着する手段とを備えたことを特徴とするラミネータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，表面に写真や個人情報を印刷したＩＤカードの表面保護を目的に透明フィルムを熱圧着するラミネータに関するもので，さらに詳しくは，ロール状に連続的に巻かれた透明フィルムを所定の長さに裁断しながらラミネーションを施すウエイストレス型ラミネータで，透明フィルムの裁断工程で生ずる不具合への対応策を改良したラミネータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年，種々のＩＤカードが使用され，これに伴いＩＤカードの改竄防止やカード寿命の改善を目的として，所望の情報を印刷したＩＤカードの表面に約３０ミクロン厚の透明フィルムを熱圧着するラミネーションを施すことが行われるようになってきている。このようなラミネーション加工に適する装置として，米国特許５，８０７，４６１号や米国特許５，７８３，０２４号に開示されたラミネータが知られている。米国特許５，８０７，４６１号に開示されたラミネータは，所定の形状にプリカットされた透明フィルム（パッチ）をキャリア（搬送用台紙）に備え，キャリアにはプリカットされたパッチの位置を識別するためのセンサマークが付加されており，ラミネータはラミネーションに先立ってこのセンサマークを検出し，プリカットされたパッチの位置を識別しながらパッチだけをキャリアから引き離して印刷済みＩＤカード表面へ熱圧着する方式となっている。この方式は，キャリアが廃棄物として捨てられ，運用コストの面や環境保護の面では好ましくない方式となりつつある。
【０００３】
このような欠点を改良したラミネーション方式として，米国特許５，７８３，０２４号に開示された方式が実用化されている。この方式は，ロール状に連続的に巻かれた透明のラミネートロールの先端側を繰り出し，ラミネートフィルムをフィルム搬送経路に沿って搬送し，所定の長さにカッタで裁断した後に別の搬送経路から搬送されてくる印刷済みＩＤカードと合流点で重ね合わせ，下流に設けられたヒートローラで熱圧着してラミネーションを完了する方式である。この結果，ラミネートフィルムは，常に必要分のみ裁断後に使用されるため，米国特許５，８０７，４６１号に開示されたラミネータのような無駄なキャリアが残らない良さがあり，ウエイストレス式ラミネータとも称されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，米国特許５，７８３，０２４号に代表されるウエイストレス型ラミネータでは，カッタ７によるラミネータフィルムの裁断工程で，カッタの寿命や他の原因で裁断に失敗したとき，裁断の失敗を検出する手段を持っていないため，裁断が不完全な場合には，ＩＤカードに連続したラミネートフィルムがそのまま熱圧着されてしまい，印刷済みＩＤカードが台無しになる不都合があった。このような欠点は，ＩＤカード発行コストの上昇を招き，耐改竄性を有し且つ長寿命なＩＤカードの普及を妨げるものである。本発明は，従来例にみられる欠点を排除し，運用コストの低減にも寄与するラミネータ装置を安価に提供することを課題としている。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
このような課題を解決するため本発明によるラミネータ装置では，一面に熱接着層を有し且つロール状に巻かれたフィルムを第１経路に沿って搬送する搬送手段と，該フィルムを所定の長さに裁断する裁断手段と，前記搬送経路の途中であって該裁断手段の下流に設けられ前記フィルムの有無を検出するフィルム検出手段と，該フィルム検出手段でフィルムの先端を検出後に前記フィルムを所定量だけ搬送制御する制御手段と，該制御手段で搬送制御される前記フィルムが前記所定の長さ達したら裁断しその後裁断されたフィルムを所定量搬送した時に前記フィルム検出手段によるフィルムの有無を検査することによって裁断工程が正常に終了したかどうかを判断する裁断検査手段と，正常に裁断されたフィルムを第１経路に沿って再び搬送する搬送手段と，前記第１経路と合流する第２経路に沿ってカードを搬送する手段と，前記合流点の下流で搬送されたカード表面へ前記正常に裁断されたフィルムを重ね合わせ熱圧着する手段とを備えた構成としている。
【０００６】
【作用】
この結果，カッタによるラミネータフィルムの裁断工程で，裁断の結果を検査する手段を備えているので，裁断が不完全な場合には後続のラミネーション工程を中断し，適切な復帰処置で対応することが可能となり，印刷済みＩＤカードが台無しになる不都合を防止し且つ運用コストの低減にも寄与するラミネータ装置を実現することが可能となる。
【０００７】
【実施例】
本発明によるラミネータ装置の一実施例を図１に示す。ロール状に巻かれた透明のラミネートロール２は供給スピンドル３にローディングされ，搬送経路２４０に沿って搬送される。ラミネートフィルム供給監視センサ１０は反射型光センサで代表されるような光センサであり，搬送経路２４０の途中に備えられてラミネートフィルムの供給状態を監視している。ラミネートフィルムは，第１搬送手段のローラ４に懸架され，カッタ７の両刃間を経由して反射型光センサで代表されるようなラミネートフィルム有無検出センサ１１の下方を通り，ローラ８とローラ９からなる第２搬送手段を経由する経路となっている。ここで，カッタ７とラミネートフィルム有無検出センサ１１間の物理的な距離Ｂは，装置の設計値であり既知となっている。一方，印刷済みのカードは，ラミネータ１の入り口２５１から投入され，ローラ１３，ローラ１４，ローラ１５で駆動されるベルト１６の上で搬送され，ローラ１３部のベルト１６と対向するローラ１２で把持されながら搬送経路２５０に沿って搬送され，反射型光センサで代表されるようなカード先頭端検出センサ１７で原点位置決め後，ローラ１８とローラ１９で構成されるラミネートフィルム搬送経路２４０とカード搬送経路２５０の合流点へ送り出される。
【０００８】
ラミネートフィルム搬送モータ４０５の駆動力はラミネートロード電動クラッチ４０８経由してローラ４へ伝達され，またローラ５及びローラ６へはローラ４と歯車を介して伝達される。同様に，ローラ８と歯車を介してローラ９へもラミネートフィード電動クラッチ４１８を経由して駆動力の伝達が可能となっている。 この実施例でラミネートフィルム搬送モータ４０５にはステッピングモータが採用されており，駆動パルス数を管理すれば回転量を容易に制御できるので，ローラ４及びローラ８の回転量も容易に制御できる。また，ラミネートロード電動クラッチ４０８とラミネートフィード電動クラッチ４１８のオン・オフ制御と前記モータの回転量制御を組み合わせれば，ラミネートフィルムの搬送もきめ細かく制御できる。一方，カード搬送系にもカード搬送モータ４０３が駆動源として準備されており，このモータにもステッピングモータが採用されている。従って，カード搬送モータ４０３に対する駆動パルス数を管理すれば，カードの搬送量をきめ細かく制御できる。カード搬送モータ４０３の駆動力は，ローラ１２に伝達され，さらにローラ１２の駆動軸からローラ１３，ローラ１８，ヒートローラ２０，ローラ２２へも歯車や歯付きベルトを介して伝達される。また，各ローラと対向するローラへは，各々歯車を介して駆動力が伝達される。尚，上記の構成からラミネートフィルム搬送モータ４０５を廃止し，電動クラッチを経由してカード搬送モータ４０３の駆動力をカード搬送系の各ローラへ伝達する構成としても，同様の搬送制御を行うことが可能である。尚，この実施例では，ラミネートフィルム搬送用及びカード搬送用の駆動源としてステッピングモータの採用例を説明したが，ロータリーエンコーダのような回転数センサを搭載したサーボモータを使用しても同様の搬送制御が可能である。
【０００９】
ラミネートロール２は，図２に示すように，先頭端２９から繰り出され，連続ラミネートフィルム２４は，裁断位置２８，裁断位置２７において順次カッタ７で裁断されることになる。このラミネートフィルム２４は，透明フィルムの場合や，偽造防止を目的にホログラム処理を施したフィルムを使用する場合もある。図３は，裁断された状態のラミネーとロール２を示しており，先頭側の連続ラミネートフィルム２４は長さＬに相当する裁断位置２８で裁断されてラミネートフィルム３０となり，裁断面２６が次に裁断されるラミネートフィルムの先頭端となる。
【００１０】
このように裁断されたラミネートフィルム３０は，前記合流点で印刷済みＩＤカードと重ね合わせられ，下流に設けられたヒートローラ２０とプラテンローラ２１間に送り込まれて熱圧着される。その後，ローラ２２およびローラ２３で排出操作が行われ，ラミネータ１の出口２５２からラミネーションを完了したＩＤカードが排出される。ラミネーションが完了したＩＤカードを図８に示す。印刷済みＩＤカード３１上に裁断されたラミネートフィルム３０が熱圧着されるが，印刷済みＩＤカード３１の４辺には，各々余白３１１，３１２，３１３，３１４を設けるため，ラミネートフィルム３０と印刷済みＩＤカードの相対位置関係は所望の余白が得られるように両者の搬送制御が行われる。ラミネートフィルム３０が印刷済みＩＤカードからはみ出すように熱圧着された場合，はみ出たラミネートフィルム側から剥離しやすくなるため，ラミネーションの効果を維持する上で上記余白を設けることが重要である。従って，連続ラミネートフィルム２４は，所定の裁断位置２８および２７で確実に裁断されている必要がある。
【００１１】
次に，連続ラミネートフィルム２４を裁断する工程を説明する。図４は連続ラミネートフィルム２４を裁断する前に裁断位置を決定する過程を示す図で，図５は裁断後の状態を示す図である。さらに，図６は裁断に失敗した例を示す図である。以下の説明では，ラミネートロード電動クラッチ４０８とラミネートフィード電動クラッチ４１８ともに動力伝達可能なオン状態となっている。ラミネートフィルム搬送モータ４０５の駆動によってラミネートロール２から繰り出された連続ラミネートフィルム２４の先頭端２９が，ラミネートフィルム有無検出センサ１１で検出されるとセンサ出力信号が能動となる。ラミネータ１はこの位置を基点とし，ラミネートフィルム２４上で裁断すべき所定の長さＬを決定するため，（Ｌ−Ｂ）に相当する距離分だけラミネートフィルム２４を搬送するように，ラミネートフィルム搬送モータ４０５へ駆動パルス指令を送った後，ラミネートフィルム搬送モータ４０５の駆動を止めてラミネートフィルムの搬送を一時停止させる。この位置でカッタ７を動作させると，図６に示すように裁断動作でラミネートフィルム３０が搬送経路２４０に作成できる。その後，ラミネートロード電動クラッチ４０８はオフ状態とされ，ラミネートフィルム搬送モータ４０５の駆動を再開すると，ラミネートフィルム搬送モータ４０５の駆動力はラミネートフィード電動クラッチ４１８を介してローラ８とローラ９に伝達されるので，裁断されたラミネートフィルム３０は矢印Ａ１方向へ搬送される。
【００１２】
次に，ラミネートフィルムの裁断結果を検査する方法を説明する。先に説明したように，ラミネートロール２から繰り出された連続ラミネートフィルム２４の先頭端２９が，ラミネートフィルム有無検出センサ１１で検出されてセンサ出力が能動となると，この位置を基点とし，ラミネートフィルム２４上で裁断すべき所定の長さＬを決定するため，（Ｌ−Ｂ）に相当する距離分だけラミネートフィルム２４を搬送した後にその搬送が停止され，カッタ７で裁断動作が行われる。この裁断動作が終了したら，ラミネートフィルム３０をラミネートフィルム有無検出センサ１１とカッタ７間の距離Ｂを若干超える距離分だけラミネートフィルム３０を搬送するように，ラミネートフィルム搬送モータ４０５へ駆動パルス指令を送る。この間，ラミネートフィルム有無検出センサ１１でセンサ出力信号の能動状態が非能動状態へ変化するかを検査しながら，ラミネートフィルム３０を搬送する。もしラミネートフィルムの裁断が成功していれば，裁断後のラミネートフィルム３０の後端部２８がラミネートフィルム有無検出センサ１１の真下を通過した後，ラミネートフィルム有無検出センサ１１の出力信号が能動状態から非能動状態へ変化する。従って，このラミネートフィルム有無検出センサ１１の出力信号の変化を監視し，もしラミネートフィルム有無検出センサ１１の出力信号が能動状態から非能動状態へ変化したら，ラミネートフィルムの裁断が正常に行われたと判断され，裁断されたラミネートフィルム３０は矢印Ａ１方向へ搬送され，下流で行われるラミネーションへ供される。
【００１３】
また裁断に失敗した時は，裁断動作後にラミネートフィルム２４を矢印Ａ１方向へ前述の搬送制御を行ってもラミネートフィルム２４に後端部２８が存在しないので，ラミネートフィルム有無検出センサ１１の出力信号は能動状態を維持することになる。この場合，ラミネータ１はラミネートフィルムの裁断に失敗したと判断し，操作パネルへエラー情報を表示してオペレータに適切な処置を施すよう警告して以降の動作を停止する。この結果，引き続き実行予定であった印刷済みＩＤカードへのラミネーション工程も実行が事前に停止される。従って，ラミネートフィルム２４への裁断動作を完了後，ラミネートフィルムを所定量だけ更に搬送し，ラミネートフィルム有無検出センサ１１の出力信号を検査すれば，裁断が正常に行われたかどうかを判断できる。一方，印刷済みＩＤカード３１も反射型光センサで代表されるようなカード先頭端検出センサ１７で先頭端３１０が検出された位置を原点とし，パルス指令で駆動されるカード搬送モータ４０３に連結したローラ１２等でＣ１方向へ搬送量を管理されながら搬送経路２５に沿って搬送される。裁断されたラミネートフィルム３０は，ラミネートフィルム搬送経路２４とカード搬送経路２５の合流点で印刷済みＩＤカード３１とその４辺にほぼ均等な余白を生じるよう重ね合わせられ，ラミネートフィルム３０の搬送と印刷済みＩＣカード３１の搬送とで同期をとった搬送制御の下に下流に設けられたヒートローラ２０とプラテンローラ２１間に送り込まれて熱圧着される。その後，ローラ２２およびローラ２３で排出操作が行われ，ラミネータ１の出口２５２からラミネーションを完了したＩＤカード３１が排出される。
【００１４】
図７はラミネータ１の内部に搭載された制御部の概略ブロック図を示している。ラミネータ１の制御部全体は，マイクロプロセッサ等で構成された演算処理回路４０１を中心に，カード搬送制御回路４０２，カード搬送モータ４０３，ラミネートフィルム搬送制御回路４０４，ラミネートフィルム搬送モータ４０５，カッタ駆動回路４０６，クラッチ駆動回路４０７，ラミネートロード電動クラッチ４０８ラミネートフィード電動クラッチ４１８，センサ信号処理回路４０９，ヒータ温度制御回路４１０，ヒータ４１１，操作パネル信号処理回路４１２，操作パネル４１３等で構成されている。ラミネートロード電動クラッチ４０８は，ラミネートフィルム搬送モータ４０５の駆動力をローラ４に伝達したり遮断するために使用され，ラミネートフィード電動クラッチ４１８は，ラミネートフィルム搬送モータ４０５の駆動力をローラ８に伝達したり遮断するために使用されている。尚，ローラ５とローラ６はローラ４と歯車で連結され，ローラ８とローラ９も互いに歯車で連結されている。また，搬送路２５０に沿った各ローラは，カード搬送モータ４０３の駆動力を伝達して駆動している。
【００１６】
以下に，本発明に関連する制御部の動作を説明する。演算処理回路４０１は，まず最初にラミネートフィルム２４を繰り出すためにラミネートフィルム搬送制御回路４０４を介してラミネートフィルム搬送モータ４０５を回転させ，同時にラミネートロード電動クラッチ４０８とラミネートフィード電動クラッチ４１８も能動化され，ローラ４とローラ８が同期して回転し，ラミネートフィルム２４の先頭端２９がラミネートフィルム有無検出センサ１１の感応位置へ到達するまで搬送される。ラミネートフィルム２４の先頭端２９がラミネートフィルム有無検出センサ１１の感応位置へ到達するとラミネートフィルム有無検出センサ１１の出力が能動となり，この能動信号はセンサ信号処理回路４０９を経由して演算処理回路４０１へ送られる。演算処理回路４０１は，この能動信号が発生した位置情報を内部記憶装置に一時的に格納しておき，この位置を基点とし，ラミネートフィルム２４上で裁断すべき所定の長さＬを決定するため，（Ｌ−Ｂ）に相当する距離分だけラミネートフィルム２４を搬送した後にその搬送が停止され，カッタ駆動回路４０６を通じてカッタ７を駆動して裁断動作が行われる。
【００１７】
その後，演算処理回路４０１は，ラミネートフィルム３０をラミネートフィルム有無検出センサ１１とカッタ７間の距離Ｂを若干超える距離分だけラミネートフィルム３０を搬送するように，ラミネートフィルム搬送モータ４０５へ駆動パルス指令を送る。この間，演算回路４０１はセンサ信号処理回路４０９を経由して伝達されるラミネートフィルム有無検出センサ１１のセンサ出力信号が，能動状態から非能動状態へ変化するかを検査しながら駆動パルス指令を発生する。この動作の最後で，ラミネートフィルム有無検出センサ１１がラミネートフィルム３０の後端部２８を検出することによってセンサ出力信号が能動状態から非能動状態へ変化したら，演算回路４０１はラミネートフィルム３０の裁断が正常に行われたと判断し，裁断されたラミネートフィルム３０を矢印Ａ１方向へ搬送する。一方，印刷済みＩＤカード３１もカード先頭端検出センサ１７で先頭端３１０が検出された信号は，センサ信号処理回路４０９を経て演算処理回路４０１へ送られ，検出位置情報が内部記憶装置へ一時的に格納されて原点情報として以降のカード搬送制御時に参照される。この結果，印刷済みＩＤカード３１は，パルス指令で駆動されるカード搬送モータ４０３に連結したローラ１２等でＣ１方向へ搬送量を管理されながら搬送経路２５０に沿って搬送される。同様に裁断されたラミネートフィルム３０も印刷済みＩＤカード３１と同期をとって搬送経路２４０に沿って搬送され，ラミネートフィルム搬送経路２４とカード搬送経路２５０の合流点で印刷済みＩＤカード３１と重ね合わせられ，下流に設けられたヒートローラ２０とプラテンローラ２１間に送り込まれる。ヒートローラ２０の中心には，ヒータ４１１が内蔵されており，ヒートローラ２０の表面温度がラミネーションに最適な温度となるようヒータ温度制御回路４１０で温度制御が行われ，ＩＣカード３１表面にラミネートフィルム３０が確実に熱圧着される。
【００１８】
前述の工程で，ラミネートロード電動クラッチ４０８の励磁を止め，ラミネートフィード電動クラッチ４１８の励磁を維持した状態でラミネートフィルム搬送モータ４０５を所定回転量だけ回転させてラミネートフィルムを搬送し停止させた時，ラミネートフィルム有無検出センサ１１がラミネートフィルム３０の後端部２８を検出することができず，センサ出力信号が能動状態を維持した場合，演算回路４０１はラミネートフィルム３０の裁断に失敗したと判断し，操作パネル信号処理回路４１２へエラーメッセージを出力し，操作パネル４１３へエラー情報を表示してオペレータに適切な処置を施すよう警告して以降の動作を停止する。この結果，印刷済みＩＤカードをラミネーション工程へ搬送する動作も停止される。
【００１９】
尚，本発明の詳細な説明で，ラミネーション機構の駆動源として，カード搬送モータ４０３とラミネートフィルム搬送モータ４０５を別々に設けた構成で説明したが，１個のモータの駆動力を複数の電動クラッチで伝達・遮断する構成としても，本発明と同様の効果が得られることは明白である。また，ラミネートフィルムや印刷済みＩＤカードの検出センサとして反射型光センサを例に説明したが，他方式のセンサを代用しても同様な効果を得られることは明白である。さらに，ラミネーションを施すＩＤカードの材質は，一般的にＰＶＣ製が使用されるが，ＰＥＴ−Ｇなどの複合材質のカードへもラミネーションが可能であり，カード材質に関係なく本発明を適用できることも明白である。さらに言えば，ラミネーションを施される対象物は，ＩＤカードに限定されることなく，他の形状の基材へ連続フィルムを裁断しながらラミネーションを施すアプリケーションにも本発明は適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明のように本発明によるラミネータ装置では，一面に熱接着層を有し且つロール状に巻かれたフィルムを第１経路に沿って搬送する搬送手段と，該フィルムを所定の長さに裁断する裁断手段と，前記搬送経路の途中であって該裁断手段の下流に設けられ前記フィルムの有無を検出するフィルム検出手段と，該フィルム検出手段でフィルムの先端を検出後に前記フィルムを所定量だけ搬送制御する制御手段と，該制御手段で搬送制御される前記フィルムが前記所定の長さ達したら裁断しその後裁断されたフィルムを所定量搬送した時に前記フィルム検出手段によるフィルムの有無を検査することによって裁断工程が正常に終了したかどうかを判断する裁断検査手段と，正常に裁断されたフィルムを第１経路に沿って再び搬送する搬送手段と，前記第１経路と合流する第２経路に沿ってカードを搬送する手段と，前記合流点の下流で搬送されたカード表面へ前記正常に裁断されたフィルムを重ね合わせ熱圧着する手段とを備えた構成としているので，カッタによるラミネータフィルムの裁断工程で，裁断の失敗を検出することができ，裁断が不完全な場合には後続のラミネーション工程を中断し，適切な復帰処置で対応することが可能となり，印刷済みＩＤカードが台無しになる不都合を防止し且つ運用コストの低減にも寄与するラミネータ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるウエイストレス型ラミネータ装置の一構成例を示す図である。
【図２】本発明のラミネータ装置で使用されるラミネートフィルムの一例を示す図である。
【図３】ラミネートロールから繰り出されたラミネートフィルムを裁断した例を示す図である。
【図４】本発明によるラミネータ装置で，ラミネートフィルムの先頭端を検出した状態を示す図である。
【図５】本発明によるラミネータ装置で，ラミネートフィルムの裁断が正常に終了した状態を示す図である。
【図６】本発明によるラミネータ装置で，ラミネートフィルムの裁断が失敗に終わった状態を示す図である。
【図７】本発明によるラミネータ装置に搭載される制御部の概略構成の一例を示す図である。
【図８】裁断されたラミネートフィルムを印刷済みＩＤカードへラミネーションが完了した状態を示す図である。
【符号の説明】
１  ラミネータ装置
２  ラミネートロール
４，５，６，８，９  ラミネートフィルム搬送ローラ
７  カッタ
１０  ラミネートフィルム供給監視センサ
１１  ラミネートフィルム有無検出センサ
１３，１４，１５，１２  ＩＤカード搬送ローラ
１６  ＩＤカード搬送ベルト
１７  カード先頭端検出センサ
２０  ヒートローラ
２４  連続ラミネートフィルム
３０  裁断されたラミネートフィルム
２４０  ラミネートフィルム搬送経路
２５０  カード搬送経路
４０１  演算処理回路
４０３  カード搬送モータ
４０５  ラミネートフィルム搬送モータ
４０８  ラミネートロード電動クラッチ
４０９  センサ信号処理回路
４１３  操作パネル
４１８  ラミネートフィード電動クラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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