(57)【要約】【課題】積層体の表面を十分に平坦にラミネート加工できるラミネータを提供する。【解決手段】ラミネータ１は、ラミネートフィルムの粘着性を発現させ積層体５を加圧する加熱加圧ローラ部４０と、積層体５の下面及び上面に面接触し積層体５を送りながら冷却するベルト６１、下ベルト６２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材の第１面側及び第１面とは異なる面である第２面側にそれぞれラミネート加工されるラミネートフィルムが積層された積層体を送りながら、前記積層体をラミネート加工するラミネータであって、
前記積層体を加熱し、ラミネートフィルムの粘着性を発現させる加熱部と、
ラミネートフィルムの粘着性が発現した状態で前記積層体を加圧し、シート材及びラミネートフィルムを粘着させる加圧ローラ部と、
前記加圧ローラ部よりも送り方向後側に配置され、前記積層体の第１面側及び第２面側に面接触し、前記積層体を送りながら冷却する第１ベルト、第２ベルトとを備えること、
を特徴とするラミネータ。
【請求項２】
請求項１に記載のラミネータにおいて、
前記加圧ローラ部を通過している状態の前記積層体を送り方向に引っ張ることにより、前記積層体にテンションをかける引っ張りローラ部を備えること、
を特徴とするラミネータ。
【請求項３】
請求項２に記載のラミネータにおいて、
前記第１ベルトが巻き掛けられたローラは、前記引っ張りローラ部を兼用していること、
を特徴とするラミネータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のラミネータにおいて、
前記加圧ローラ部は、ヒートローラを備え、前記加熱部を兼用すること、
を特徴とするラミネータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のラミネータにおいて、
前記第２ベルトを送るローラは、前記第１ベルトを押圧することにより、前記第１ベルトの弛みを抑制すること、
を特徴とするラミネータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のラミネータにおいて、
前記第１ベルト、前記第２ベルトは、シームレスベルトであること、
を特徴とするラミネータ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のラミネータにおいて、
前記加熱部よりも送り方向前側に配置され、前記積層体の第１面及び第２面にそれぞれ対向配置された面を有し、前記積層体の第１面及び第２面を加熱する予備加熱部を備えること、
を特徴とするラミネータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体をラミネート加工するラミネータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラミネートフィルム、被包装物の積層体を、ラミネート加工するラミネータがあった（例えば特許文献１）。
しかし、従来のラミネータは、加熱したゴムローラ、ゴムベルト等を用いて、ラミネートフィルム及び被包装物の積層体を加圧していた。このため、柔らかいゴムローラの表面は、さらに柔らかくなってしまう。そのため、従来のラミネータは、積層体の表面を、十分に平坦にラミネート加工できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４３１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、積層体の表面を十分に平坦にラミネート加工できるラミネータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【０００６】
・第１の発明は、シート材（６）の第１面側及び第１面とは異なる面である第２面側にそれぞれラミネート加工されるラミネートフィルム（７ａ，７ｂ）が積層された積層体（５）を送りながら、前記積層体をラミネート加工するラミネータであって、前記積層体を加熱し、ラミネートフィルムの粘着性を発現させる加熱部（４０）と、ラミネートフィルムの粘着性が発現した状態で前記積層体を加圧し、シート材及びラミネートフィルムを粘着させる加圧ローラ部（４０）と、前記加圧ローラ部よりも送り方向後側に配置され、前記積層体の第１面側及び第２面側に面接触し、前記積層体を送りながら冷却する第１ベルト（６１）、第２ベルト（６２）とを備えること、を特徴とするラミネータである。
・第２の発明は、第１の発明のラミネータにおいて、前記加圧ローラ部（４０）を通過している状態の前記積層体（５）を送り方向に引っ張ることにより、前記積層体にテンションをかける引っ張りローラ部（５０）を備えること、を特徴とするラミネータである。
・第３の発明は、第２の発明のラミネータにおいて、前記第１ベルト（６１）が巻き掛けられたローラ（６１ａ）は、前記引っ張りローラ部（５１）を兼用していること、を特徴とするラミネータである。
・第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明のラミネータにおいて、前記加圧ローラ部（４０）は、ヒートローラ（４１，４２）を備え、前記加熱部を兼用すること、を特徴とするラミネータである。
・第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明のラミネータにおいて、前記第２ベルト（６２）を送るローラ（６２ａ）は、前記第１ベルト（６１）を押圧することにより、前記第１ベルトの弛みを抑制すること、を特徴とするラミネータである。
・第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明のラミネータにおいて、前記第１ベルト（６１）、前記第２ベルト（６２）は、シームレスベルトであること、を特徴とするラミネータである。
・第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明のラミネータにおいて、前記加熱部よりも送り方向前側に配置され、前記積層体（５）の第１面及び第２面にそれぞれ対向配置された面を有し、前記積層体の第１面及び第２面を加熱する予備加熱部（３２）を備えること、を特徴とするラミネータである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、積層体の表面を十分に平坦にラミネート加工できるラミネータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態のラミネータ１を模式的に示す図である。
【図２】実施形態の積層体５の断面図である。
【図３】実施形態の上ケース１２を開いた状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態のラミネータ１を模式的に示す図である。
図２は、実施形態の積層体５の断面図である。
実施形態、図面では、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けて説明する。この座標系は、図１の状態を基準に、送り方向Ｘ（前側Ｘ１、後側Ｘ２）、奥行方向Ｙ、鉛直方向Ｚ（下側Ｚ１、上側Ｚ２）を表す。送り方向Ｘは、積層体５を送る方向である。送り方向Ｘ、奥行方向Ｙの軸は、水平方向である。奥行方向Ｙの軸は、図１の紙面に直交し、また、各ローラの回転軸に平行である。
【００１０】
図１に示すように、ラミネータ１は、例えばＡ３、Ａ４サイズ等までの積層体５を、送り方向Ｘに送りながらラミネート加工する装置である。ラミネータ１は、卓上機である。
ラミネータ１は、枚葉状の積層体５を、積層体５の表裏の面が鉛直方向Ｚ又はほぼ鉛直方向Ｚを向いた状態で搬送する。ラミネータ１の内部のうち積層体５が搬送される部分を、搬送路ともいう。
【００１１】
図２に示すように、積層体５は、シート材６の下面（第１面）側、上面（第１面とは異なる面である第２面）にラミネートフィルム７ａ，７ｂを積層したものである。図１には、積層体５を、簡略して太線のみで図示した。
シート材６は、例えば、印刷された紙材である。
２つのラミネートフィルム７ａ，７ｂは、同様な部材である。ラミネートフィルム７ａ，７ｂは、透明フィルムの一方の面に、熱可塑性の粘着剤が塗布されたフィルムである。ラミネートフィルム７ａ，７ｂは、シート材６の外形よりも一回り大きい。図２の例では、２つのラミネートフィルム７ａ，７ｂは、シート材６を挟み易いように、予め、後側Ｘ２の部分が接着されている。
積層体５がラミネート加工されることにより、ラミネートフィルム７ａ，７ｂがシート材６の上面及び下面に粘着し、かつ、ラミネートフィルム７ａ，７ｂのうちシート材６の外形よりも一回り大きい範囲が直接粘着する。
【００１２】
［ラミネータ１の構造］
図１に示すように、ラミネータ１は、ケース１０、ガイドローラ部２０、予備加熱部３０、加熱加圧ローラ部４０（加熱部、加圧ローラ部）、引っ張りローラ部５０、下ベルト６１（第１ベルト）、上ベルト６２（第２ベルト）、冷却ファン７１，７２（冷却部）、駆動部８０を備える。
送り方向Ｘにおいて、ガイドローラ部２０、予備加熱部３０、加熱加圧ローラ部４０、引っ張りローラ部５０は、前側Ｘ１から後側Ｘ２に向けて、この順番で配置されている。また、下ベルト６１、上ベルト６２は、加熱加圧ローラ部４０よりも後側Ｘ２に配置されている。上ベルト６２は、下ベルト６１よりも後側Ｘ２にずらして配置されている。
【００１３】
ケース１０は、下ケース１１、上ケース１２を備える。
上ケース１２は、下ケース１１に対して、ヒンジ１３によって回転可能に接続されている。
ケース１０は、ラミネート加工前の積層体５が挿入される挿入口１５と、ラミネート加工後の積層体５が排出される排出口１６とを備える。
ガイドローラ部２０は、挿入口１５に挿入された積層体５を、予備加熱部３０へとガイドする装置である。ガイドローラ部２０は、下ローラ２１、上ローラ２２の間に積層体５を挟み込んだ状態で、積層体５を送る。
【００１４】
予備加熱部３０は、加熱加圧ローラ部４０よりも前側Ｘ１に配置されている。予備加熱部３０は、加熱加圧ローラ部４０が加熱する前の積層体５を、予めある程度加熱する装置である。
予備加熱部３０は、下予備加熱部３１、上予備加熱部３２を備える。
【００１５】
下予備加熱部３１は、搬送路よりも下側Ｚ１に配置されている。下予備加熱部３１は、積層体５を、積層体５の下面から加熱する。
下予備加熱部３１の断面形状は、送り方向Ｘに細長い、ほぼ長方形である。
下予備加熱部３１の上面は、送り方向Ｘ及び奥行方向Ｙに平行な面である。下予備加熱部３１の上面は、積層体５の下面（第１面）に対向配置されている。
上予備加熱部３２は、搬送路よりも上側Ｚ２に配置されている。
断面形状において、上予備加熱部３２は、搬送路を対称軸として、下予備加熱部３１に対称な形状である。このため、上予備加熱部３２の下面は、積層体５の上面（第２面）に対向配置されている。
このように、下予備加熱部３１の上面、上予備加熱部３２の下面は、積層体５の各面に対向配置されるので、積層体５を、十分な時間をかけて予備加熱することができる。
【００１６】
加熱加圧ローラ部４０は、下ローラ４１、上ローラ４２の間に積層体５を挟み込んで送りながら加熱することにより、ラミネートフィルム７ａ，７ｂの粘着性を発現させる装置である。上ローラ４２は、バネによって、下側Ｚ１に配置された下ローラ４１に向けて付勢されている。
下ローラ４１、上ローラ４２は、ヒートローラである。各ローラ４１，４２は、熱の移動効率がよく、ローラ４１，４２の温度分布を均一にするヒートパイプを備えていてもよい。
【００１７】
引っ張りローラ部５０は、加熱加圧ローラ部４０を通過している状態の積層体５を送り方向Ｘに引っ張ることにより、積層体５にテンションをかける装置である。後述するように、このテンションは、加熱加圧ローラ部４０の各ローラ４１，４２の周速と、下ローラ５１、上ローラ５２の周速が相違することによってかかる。
引っ張りローラ部５０は、下ローラ５１、上ローラ５２の間に積層体５を挟み込んだ状態で、積層体５を送る。上ローラ５２は、バネによって、下側Ｚ１に配置された下ローラ５１に向けて付勢されている。
【００１８】
下ベルト６１、上ベルト６２は、積層体５の搬送路よりも下側Ｚ１及び上側Ｚ２にそれぞれ設けられている。下ベルト６１、上ベルト６２は、同一の部品であり、つまり、共通部品である。
奥行方向Ｙにおいて、ベルト６１，６２は、積層体５よりも大きい。このため、積層体５は、その下面及び上面が、下ベルト６１の外周面及び上ベルト６２の外周面に対して面接触し、挟み込まれた状態で搬送される。
ベルト６１，６２は、例えば、ステンレス等の金属のシームレスベルトである。ベルト６１，６２の外周面は、鏡面のような平坦性を有する。
【００１９】
下ベルト６１は、２つのベルトローラ６１ａ，６１ｂに巻き掛けられている。
前側Ｘ１のベルトローラ６１ａは、引っ張りローラ部５０の下ローラ５１を兼用している。
上ベルト６２は、３つのベルトローラ６２ａ，６２ｂ，６２ｃに巻き掛けられている。
前側Ｘ１のベルトローラ６２ａは、下ベルト６１を押圧することにより、下ベルト６１の弛みを抑制する（矢印Ａ６２ａ参照）。
これにより、ラミネータ１は、下ベルト６１にバネ等の部材を設けることなく、簡単な構成で下ベルト６１の弛み抑制を実現できる。
中央のベルトローラ６２ｃは、バネによって、上側Ｚ２に付勢されている。これにより、ベルトローラ６２ｃは、上ベルト６２の周回軌道のうち上側Ｚ２の範囲を押し上げて、上ベルト６２の弛みを抑制できる。
【００２０】
冷却ファン７１，７２は、それぞれ、下ベルト６１、上ベルト６２を、冷却するファンである。後述するように、ベルト６１，６２は、積層体５を冷却することにより高温になる。冷却ファン７１，７２は、高温になったベルト６１，６２を、ベルト６１，６２の周回軌道上で冷却する。
なお、ベルト６１，６２を冷却する構成は、ファンに限定されず、例えば、水冷式の冷却装置、ヒートパイプ等を備えたものでもよい。
【００２１】
上記構成によって、加熱加圧ローラ部４０は、積層体５を加熱する装置と、積層体５を加圧する装置を兼用する。また、下ベルト６１が巻き掛けられたローラ６１ａは、引っ張りローラ部５０の下ローラ５１を兼用している。このため、ラミネータ１は、低コストであり、小型化でき、また、構造を簡単にすることができる。さらに、下ベルト６１、上ベルト６２は、同一の部品であるので、低コストであり、また、部品管理が容易である。
【００２２】
駆動部８０は、各ローラを回転駆動する装置である。
駆動部８０は、モータ８１、チェーン８２，８３，８４を備える。
モータ８１は、ブラシレスモータ等である。
チェーン８２は、モータ８１の回転軸に設けられたスプロケット、下ローラ４１に設けられたスプロケット、下ローラ５１に設けられたスプロケットに巻き掛けられている。
チェーン８３は、上ローラ４２に設けられたスプロケット、上ローラ５２に設けられたスプロケットに巻き掛けられている。
チェーン８４は、上ローラ５２に設けられたスプロケット、ローラ６２ａに設けられたスプロケットに巻き掛けられている。
【００２３】
駆動部８０の動作について説明する。
モータ８１の回転軸が回転することにより、チェーン８２が周回する。これにより、下ローラ４１、下ローラ５１（ローラ６１ａ）が回転する。
上ローラ４２は、バネにより下ローラ４１に押し付けられているので、下ローラ４１の回転にともない回転する。
同様に、上ローラ５２は、バネにより下ローラ５１に押し付けられているので、下ローラ５１の回転にともない回転する。
【００２４】
下ローラ５１（ローラ６１ａ）が回転することにより、下ベルト６１が周回する。
上ローラ５２が回転することにより、チェーン８２が周回する。これにより、ローラ６２ａが回転するので、上ベルト６２が周回する。
以上により、モータ８１の駆動力が各ローラ、各ベルトに伝達され、これらが駆動する。
【００２５】
なお、スプロケットの径等は、引っ張りローラ部５０のローラ５１，５２の周速が加熱加圧ローラ部４０のローラ４１，４２の周速よりも速くなるように設定されている。同様に、スプロケットの径等は、ベルト６１，６２の周速が引っ張りローラ部５０のローラ５１，５２の周速よりも速くなるように設定されている。このため、積層体５は、送られている状態において、弛みが抑制される。
ガイドローラ部２０のローラ２１，２２は、モータ８１の駆動力が伝達されてもよいし、独立したモータを設けてもよい。
【００２６】
［ラミネート加工］
ラミネータ１によるラミネート加工の動作について説明する。
ラミネート加工は、以下の工程に従う。
（１）作業者が加工前の図２の状態の積層体５を挿入口１５から挿入すると、ガイドローラ部２０が積層体５を予備加熱部３０に導く。なお、挿入口１５には光学センサや検出スイッチ等の検出部を設けておき、その出力に基づいて、ガイドローラ部２０が回転駆動するようにしてもよい。
【００２７】
（２）予備加熱工程
続いて、積層体５は、予備加熱部３０に搬送される。
予備加熱工程では、積層体５が予備加熱部３０を通過することにより、ラミネートフィルム７ａ，７ｂの粘着性がある程度発現する。
（３）加熱工程、加圧工程
続いて、積層体５は、加熱加圧ローラ部４０に搬送される。
加熱工程では、下ローラ４１、上ローラ４２が積層体５に当接することにより、ラミネートフィルム７ａ，７ｂの粘着性が十分に発現する。
そして、加圧工程では、下ローラ４１、上ローラ４２は、ラミネートフィルム７ａ，７ｂの粘着性が発現した状態で積層体５を加圧し、シート材６とラミネートフィルム７ａ，７ｂとを粘着し、また、ラミネートフィルム７ａ，７ｂの周囲を粘着する。
【００２８】
（４）引っ張り工程
続いて、積層体５は、引っ張りローラ部５０に搬送される。
前述したように、引っ張りローラ部５０のローラ５１，５２の周速は、加熱加圧ローラ部４０のローラ４１，４２の周速より速い。このため、積層体５は、加熱加圧ローラ部４０及び引っ張りローラ部５０間において、引っ張られるようなテンションがかかるので、弛み等が抑制される。これにより、上記加圧工程において、ラミネートフィルム７ａ，７ｂ等の皺等の発生を抑制できる。
【００２９】
（５）面接触工程、ベルト搬送工程
続いて、積層体５は、下ベルト６１及び上ベルト６２の配置部分に搬送される。
積層体５は、加熱工程後、短時間のうちに、下ベルト６１及び上ベルト６２による搬送経路のうち前側Ｘ１の範囲６３に到達する。このため、積層体５は、この範囲６３を、高温の状態で通過する。
【００３０】
そのため、積層体５は、範囲６３では、高温の状態で、下ベルト６１、上ベルト６２の外周面に面接触する。
これにより、積層体５の上面及び下面（つまり、ラミネートフィルム７ａの下面及びラミネートフィルム７ｂの上面）が平坦に成形される。
また、前述したように、ベルト６１，６２は、金属ベルトであるため、ゴムベルト等に比較すると、十分な硬直性を有するのでぴんと張った状態である。さらに、金属ベルトの表面は、ゴムベルト等の表面に比較すると硬い。
これにより、積層体５の上面及び下面は、より平坦に成形される。
【００３１】
さらに、積層体５は、ベルト６１，６２に面接触するので、徐々に冷却される。このため、積層体５は、反り等の変形を抑制できる。実施形態とは異なり積層体５が高温の状態で排出口１６から排出されてしまうと、積層体５は、外力等によって、容易に変形してしまう。また、積層体５は、ベルト６１，６２に面接触した状態で冷却されるので、熱収縮にともなう皺の発生等を抑制できる。
【００３２】
このように、ラミネータ１は、面接触工程、ベルト搬送工程において、積層体５と下ベルト６１及び上ベルト６２とを面接触させることにより積層体５が高温のうちに成形し、かつ、冷却しながら搬送できる。
また、ラミネータ１は、積層体５を冷却する構成（ベルト６１，６２等）を、積層体５を加熱する構成（下ローラ４１、上ローラ４２等）とは、完全に分離している。このため、ラミネータ１は、送り方向Ｘにおける大きさを、例えばベルトにより加熱及び冷却の両方を行う装置に比べると、短くすることができる。これにより、ラミネータ１は、小型化でき、卓上等に省スペースで載置できる。かつ、ラミネータ１は、積層体５を短時間で冷却できるので、積層体５の送り速度を向上できる。
その後、積層体５は、排出口１６からラミネータ１の外部に排出される。
【００３３】
［上ケース１２の開閉］
図３は、実施形態の上ケース１２を開いた状態を説明する図である。
各下ローラ２１，４１，５１、ベルトローラ６１ａ，６１ｂ、冷却ファン７１等の部材は、上ケース１２に取り付けられている。一方、各上ローラ２２，４２，５２、ベルトローラ６２ａ，６２ｂ，６２ｃ、冷却ファン７２等の部材は、上ケース１２に取り付けられている。また、上ケース１２に取り付けられている部材と、下ケース１１に取り付けられている部材とは、チェーン等によって直接接続されていない。
このため、上ケース１２は、ヒンジ１３回りに回転させることにより、下ケース１１に対して引っ掛かりなく開閉できる。
このように、ラミネータ１は、保守作業が容易である。また、上ケース１２を開いた状態では、ベルト６１，６２の外周面が大きく露出する。このため、ラミネータ１は、ベルト６１，６２の点検、ベルト６１，６２の交換作業が容易である。
【００３４】
以上説明したように、ラミネータ１は、加熱した積層体５と、ベルト６１，６２とを面接触させながら成形することにより、積層体５の上面、下面を平坦にラミネート加工することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、後述する変形形態等のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００３６】
（変形形態）
（１）実施形態において、ラミネータは、枚葉状の積層体を加工する例を示したが、これに限定されない。ラミネータは、ロールから連続して送出されたラミネートフィルムと、シート材とを積層した積層体を、加工する形態でもよい。この形態では、ラミネータは、連続して加工された積層体を、個片に切断する切断装置を設ければよい。
【００３７】
（２）実施形態において、ベルトは、金属ベルトである例を示したが、これに限定されない。ベルトは、樹脂（例えばポリイミド、ＰＥＴ等）材のベルト、ゴム材のベルト等でもよい。
【００３８】
（３）実施形態において、上ローラ（上ローラ４２,５２等）は、下ローラ（下ローラ４１，５１等）に押し付けられ、下ローラの回転にともない回転する例を示したがこれに限定されない。上ローラ及び下ローラ間を、例えば、歯車、チェーン等で接続することにより、これらを回転してもよい。この場合には、上ローラ及び下ローラを、これらの周速が一致するように、安定して回転させることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  ラミネータ
５  積層体
６  シート材
７ａ，７ｂ  ラミネートフィルム
３０  予備加熱部
３１  下予備加熱部
３２  上予備加熱部
４０  加熱加圧ローラ部
５０  引っ張りローラ部
６１  下ベルト
６２  上ベルト
７１，７２  冷却ファン
【図１】
2016132171.tif 000003
【図２】
2016132171.tif 000004
【図３】
2016132171.tif 000005