(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にフィルムをラミネートするためのラミネータであって、
フレームと、
一対の細長い圧着ロールにして、前記基板およびフィルムをその間に挟むための一対の圧着ロールと、
前記圧着ロールのそれぞれの端部を回転可能に支持する軸受にして、各々が軸受ハウジングを有する軸受と、
前記一対の圧着ロールのそれぞれの背後にて該圧着ロールに対して平行に配置されている一対のバーにして、それぞれの端部が前記軸受ハウジングによって支持されているバーと、
前記一対のバーのそれぞれをその中央部にて前記フレームに取り付けている装架支持手段と、
を備え、
前記一対のバーの少なくとも一方に関連する前記装架支持手段が、加圧手段を含んでおり、
該加圧手段を作動させたときに、前記バーおよび前記軸受ハウジングを介して、前記一対の圧着ロール間の前記基板およびフィルムに押圧力が加えられるとともに、前記一対の圧着ロールを互いに対して凸となるよう変形させる傾向の曲げモーメントが前記圧着ロールの端部に伝達されるようになされている、
ラミネータ。
【請求項２】
基板にフィルムをラミネートするためのラミネータであって、
フレームと、
一対の細長い圧着ロールにして、前記基板およびフィルムをその間に挟むための一対の圧着ロールと、
前記圧着ロールのそれぞれの端部を回転可能に支持する軸受にして、各々が軸受ハウジングを有する軸受と、
前記一対の圧着ロールのそれぞれの背後にて該圧着ロールに対して平行に配置されている一対のバーにして、それぞれの端部が前記軸受ハウジングによって支持されているバーと、
前記一対のバーのそれぞれをその中央部にて前記フレームに取り付けている装架支持手段と、
を備え、
前記一対のバーの少なくとも一方に関連する前記装架支持手段が、加圧手段を含んでおり、
該加圧手段を作動させたときに、前記バーおよび前記軸受ハウジングを介して、前記一対の圧着ロール間の前記基板およびフィルムに押圧力が加えられるとともに、前記軸受ハウジングが回動せしめられて、前記一対の圧着ロールを互いに対して凸となるよう変形させる傾向の曲げモーメントが前記圧着ロールの端部に伝達されるようになされている、
ラミネータ。
【請求項３】
基板にフィルムをラミネートするためのラミネータであって、
フレームと、
一対の細長い圧着ロールにして、前記基板およびフィルムをその間に挟むための一対の圧着ロールと、
前記圧着ロールのそれぞれの端部を回転可能に支持する軸受にして、各々が軸受ハウジングを有する軸受と、
前記一対の圧着ロールのそれぞれの背後にて該圧着ロールに対して平行に配置されている一対のバーにして、それぞれの端部が前記軸受ハウジングによって支持されているバーと、
前記一対のバーのそれぞれをその中央部にて前記フレームに取り付けている装架支持手段と、
を備え、
前記一対のバーの少なくとも一方に関連する前記装架支持手段が、加圧手段を含んでおり、
該加圧手段を作動させたときに、前記バーおよび前記軸受ハウジングを介して、前記一対の圧着ロール間の前記基板およびフィルムに押圧力が加えられるとともに、前記バーの端部にたわみ角が生じて、前記一対の圧着ロールを互いに対して凸となるよう変形させる傾向の曲げモーメントが前記圧着ロールの端部に伝達されるようになされている、
ラミネータ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のラミネータにおいて、
前記バーの端部が、前記軸受ハウジングに形成された穴に挿入されるようにして該軸受ハウジングに支持されている、ことを特徴とするラミネータ。
【請求項５】
請求項４に記載のラミネータにおいて、
前記軸受ハウジングの前記穴の断面と、該穴に挿入される前記バーの前記端部の断面とが共に円形である、ことを特徴とするラミネータ。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれかに記載のラミネータにおいて、
前記バーの端部が、ウェブ部分および２つのフランジ部分を有するＩ形の断面形状をしており、
前記軸受ハウジングが、前記バーの前記ウェブ部分の両側にて前記圧着ロールの軸線方向に沿って内方に延びる２本のレバー部分を有しており、
該レバー部分の各々は、自由端にてローラを備えており、該ローラが前記ウェブ部分の両側で前記フランジ部分に係合することにより、前記バーの端部が前記軸受ハウジングに支持されている、ことを特徴とするラミネータ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のラミネータにおいて、
一方の側の前記圧着ロール、前記軸受ハウジングおよび前記バーと、他方の側の前記圧着ロール、前記軸受ハウジングおよび前記バーとが、それぞれ互いに対称位置に配置され且つ実質的に同一の構造を有しており、
一方の側の前記装架支持手段のみが、前記バーの中央部を押圧するように作動可能な前記加圧手段を含んでおり、
他方の側の前記装架支持手段が、前記加圧手段からの作用力を受けて前記バーの中央部に反作用力を伝達する部材である、
ことを特徴とするラミネータ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載のラミネータにおいて、
前記加圧手段が単一のエアシリンダを含むことを特徴とするラミネータ。
【請求項９】
請求項８に記載のラミネータにおいて、
前記加圧手段が、前記バーと直交する方向に延びるレバー部材をさらに含み、
該レバー部材は、一端が前記フレームに枢着されて該レバー部材の支点をなし、且つ、他端が前記エアシリンダの一端に枢着されて該レバー部材の力点をなしており、
前記エアシリンダの他端は前記フレームに取り付けられており、
前記レバー部材は、その作用点となる中間位置にて前記バーの中央部に係合しており、
前記エアシリンダを作動させることにより前記レバー部材が前記支点の回りを回動し、前記作用点にて前記バーを押圧するようになされている、
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
本発明は、基板にフィルムをラミネートするためのラミネータに関する。
背景技術
一対の圧着ロールを用いて基板の片面または両面にフィルムをラミネートするラミネータは知られている。ラミネータに向かって搬送されてきた基板が、一対の圧着ロール間に入り込む際、フィルムも一対の圧着ロール間に供給されることにより、基板上にフィルムが圧着される。
フィルムを基板上に圧着するには、押圧力が必要である。かかる押圧力は、エアシリンダ装置のような加圧装置によって、圧着ロールの両端部の軸受に力を作用させることにより与えられる。
図７は、加圧装置により圧着ロールの軸受へ力が加えられたときに圧着ロールに生ずる曲げの影響を説明するための一組の図面を示す。（ａ）および（ｂ）に示すように、基板１を挟んでいる一対の圧着ロールの両端の軸受３に対して、Ａの位置に設けた加圧装置により、軸受３に力が直接加えられるか、あるいはまた、Ｂの位置に設けた加圧装置により、圧着ロール２に沿って軸方向外方に延びたレバー４を介して軸受３に力が加えられると、基板１を挟んだ圧着ロール２は曲げモーメントＭ１により、（ｃ）に示すように互いに対して凹となるように曲がる。すると、基板１の中央部では圧着ロール２による押圧力が減じられる。その結果、フィルムを基板１に均一な力でラミネートすることができない。
例えばプリント基板に感光性レジストフィルムをラミネートするような場合、フィルムが基板に対して均一に圧着されることが強く望まれる。
そこで、（ｄ）に示すように、曲げモーメントＭ１と逆方向で且つほぼ同じ大きさの曲げモーメントＭ２を与え、一対の圧着ロール２を互いに対して凸となるように曲げることにより、曲げモーメントＭ１の影響を打ち消すことが提案された（日本国特開平１０−１４６８９１号公報参照）。
曲げモーメントＭ１とＭ２とを同時に与えることにより、両者が圧着ロールを互いに逆方向に曲げようとする作用はほぼ相殺され、結局、一対の圧着ロール２は、（ｅ）に示すように、ほぼ平坦な状態で基板１およびフィルムに押圧力を与えることができる。
発明の開示
本発明は、上述の日本国特開平１０−１４６８９１号公報に開示されたアイデアに基づき、一対の圧着ロールにょって基板およびフィルムを均一な力で加圧するための具体的な構成を提供するものである。
構成の具体化に際しては、できるだけ単純な構成で、加圧装置の数が少ないことが望ましい。
この要求を満たすため、本発明によれば、
基板にフィルムをラミネートするためのラミネータであって、
フレームと、
一対の細長い圧着ロールにして、前記基板およびフィルムをその間に挟むための一対の圧着ロールと、
前記圧着ロールのそれぞれの端部を回転可能に支持する軸受にして、各々が軸受ハウジングを有する軸受と、
前記一対の圧着ロールのそれぞれの背後にて該圧着ロールに対して平行に配置されている一対のバーにして、それぞれの端部が前記軸受ハウジングによって支持されているバーと、
前記一対のバーのそれぞれをその中央部にて前記フレームに取り付けている装架支持手段と、
を備え、
前記一対のバーの少なくとも一方に関連する前記装架支持手段が、加圧手段を含んでおり、
該加圧手段を作動させたときに、前記バーおよび前記軸受ハウジングを介して、前記一対の圧着ロール間の前記基板およびフィルムに押圧力が加えられるとともに、前記一対の圧着ロールを互いに対して凸となるよう変形させる傾向の曲げモーメントが前記圧着ロールの端部に伝達されるようになされている、
ラミネータが提供される。
前記バーの端部が、前記軸受ハウジングに形成された穴に挿入されるようにして該軸受ハウジングに支持されるようにしてもよい。
前記軸受ハウジングの前記穴の断面と、該穴に挿入される前記バーの前記端部の断面とは、共に円形としてもよい。
前記バーの端部が、ウェブ部分および２つのフランジ部分を有するＩ形の断面形状をしており、
前記軸受ハウジングが、前記バーの前記ウェブ部分の両側にて前記圧着ロールの軸線方向に沿って内方に延びる２本のレバー部分を有しており、
該レバー部分の各々が、自由端にてローラを備えており、該ローラが前記ウェブ部分の両側で前記フランジ部分に係合することにより、前記バーの端部が前記軸受ハウジングに支持されるように構成してもよい。
一方の側の前記圧着ロール、前記軸受ハウジングおよび前記バーと、他方の側の前記圧着ロール、前記軸受ハウジングおよび前記バーとが、それぞれ互いに対称位置に配置され且つ実質的に同一の構造を有しており、
一方の側の前記装架支持手段のみが、前記バーの中央部を押圧するように作動可能な前記加圧手段を含んでおり、
他方の側の前記装架支持手段が、前記加圧手段からの作用力を受けて前記バーの中央部に反作用力を伝達する部材であるとしてもよい。
前記加圧手段は、単一のエアシリンダを含むものとすることができる。
前記加圧手段が、前記バーと直交する方向に延びるレバー部材をさらに含み、
該レバー部材は、一端が前記フレームに枢着されて該レバー部材の支点をなし、且つ、他端が前記エアシリンダの一端に枢着されて該レバー部材の力点をなしており、
前記エアシリンダの他端は前記フレームに取り付けられており、
前記レバー部材は、その作用点となる中間位置にて前記バーの中央部に係合しており、
前記エアシリンダを作動させることにより前記レバー部材が前記支点の回りを回動し、前記作用点にて前記バーを押圧するような構成とすることもできる。
発明を実施するための最良の形態
図１に本発明の一実施例によるラミネータの特徴部分を示す。このラミネータは、一対の細長い圧着ロール２，２を備える。それぞれの圧着ロール２の両端部は、軸受３によって回転可能に支持されている。それぞれの軸受３は、軸受ハウジング５を有している。基板１がフィルム（図示せず）とともに一対の圧着ロール２，２間に挟まれ、圧着ロール２，２の回転により、フィルムが基板１上にラミネートされる。
それぞれの圧着ロール２の背後には、バー６が圧着ロール２に対して平行に配置されている。この実施例では、バー６は矩形の横断面を有している。バー６の端部７は、軸受ハウジング５に形成された矩形断面を有する穴８内に挿入されることにより、軸受ハウジング５に支持されている。
バー６の横断面は矩形に限定されない。図２の実施例においては、バー６は、少なくとも端部７’において円形の横断面を有しており、この端部７’は、軸受ハウジング５に形成された円形断面を有する穴８’内に挿入される。
再び図１に戻る。それぞれのバー６は、後述するように、その中央部にて装架支持手段によりラミネータのフレーム１０，１１に取り付けられている。望ましい実施例においては、一方の装架支持手段は、例えばエアシリンダのような加圧装置を含み、他方の装架支持手段は、加圧装置からの作用力を受けてバー６の中央部に反作用力を伝達する部材とされる。加圧装置を作動させて基板１に向かう力を発生させると、図１（ａ）に符号Ｃで示すような力がそれぞれのバー６の中央部に作用する。
この力Ｃは、軸受ハウジング５に対して、垂直力と曲げモーメントとを与える。垂直力は、基板１を押圧する力を圧着ロール２に伝達する。さらにこの垂直力は、図７の（ｃ）に示すような、一対の圧着ロール２を互いに対して凹となるように変形させる傾向の曲げモーメントＭ１を生じさせる。
一方、力Ｃによりバー６の端部にはたわみ角が生じ、軸受ハウジング５が回動せしめられる。軸受ハウジング５に与えられた曲げモーメントは、図７の（ｄ）に示すような、一対の圧着ロール２を互いに対して凸となるように変形させる傾向の曲げモーメントＭ２として圧着ロール２の端部に作用する。
これらの互いに反対方向の曲げモーメントＭ１およびＭ２が圧着ロール２に同時に作用することにより、二つの曲げモーメントＭ１およびＭ２はほぼ相殺される。その結果、一対の圧着ロール２は、ほぼ平坦な状態で基板１およびフィルムに押圧力を与えることができる。
図１に示した特徴部分を有する、本発明によるラミネータの実施例の全体図を図３に示す。ここに示したラミネータは、プリント回路用基板やプラズマディスプレー等のガラス基板の片面または両面にレジストフィルムを圧着するための手動のラミネータである。ラミネータは、ベースフレーム９、上方フレーム１０、下方フレーム１１および一対の側部フレーム１２を備えている。
圧着ロール２、軸受ハウジング５およびバー６の構成は、図１において説明した通りである。上側の圧着ロール２、軸受ハウジング５およびバー６と、下側の圧着ロール２、軸受ハウジング５およびバー６とは、それぞれ互いに対称となる位置に配置されており、且つ、互いに実質的に同一の構造を有している。
それぞれのバー６をラミネータのフレームに取り付けている装架支持手段に関しては、上側と下側とで異なっている。上側のバー６は、加圧手段である単一のエアシリンダ１３によって上方フレーム１０に装架支持されている。エアシリンダ１３を作動させると、上側のバー６は弾性的にたわみながら軸受ハウジング５を介して圧着ロール２に押圧力を与える。エアシリンダ１３は、複数本使用してもよい。また、エアシリンダ以外の加圧手段を利用してもよい。
一方、下側のバー６は、２枚の板部材１４によって下方フレーム１１に装架支持されている。板部材１４と下側のバー６とは、互いに対称となる位置に設けた回転自在な２本のピン１５によって連結されている。エアシリンダ１３が作動されると、板部材１４は反作用力を下側のバー６に伝達する。この反作用力を受けた下側のバー６は、回転自在なピン１５のおかげで、上側のバー６とほぼ同じ形態で対称的にたわむことができ、軸受ハウジング５を介して圧着ロール２に押圧力を与える。
エアシリンダ１３を作動させることにより、上下の圧着ロール２のそれぞれには、押圧力のほかに、図１および図７で説明したような互いに逆方向に作用する曲げモーメントＭ１およびＭ２が同時に作用するので、一対の圧着ロール２は、互いに逆方向に曲がろうとする傾向がほぼ相殺され、平坦な状態で基板１およびフィルムを押圧することができる。
適切な押圧力は、エアシリンダ１３の圧力調整によって得られる。また、バー６および圧着ロール２の曲げ剛性ならびにエアシリンダ１３による加圧力を適切に設定することにより、２つの互いに逆向きの曲げモーメントを理想に近い状態で相殺させることができる。
側部フレーム１２には、軸受ハウジング５の上下動を案内するための軸受ガイド１６が設けられている。
図３に示したラミネータの作用の概略を説明する。ローラコンベヤ１７上を搬送されてきた基板１が入り込む一対の圧着ロール２間には、基板１の表面にラミネートすべきレジストフィルム１８が送り込まれる。レジストフィルム１８は、フィルムロール１９から繰り出されるときに表面のカバーフィルム２０を剥がされ、レジスト面を基板１側に向けた状態で一対の圧着ロール２間に送り込まれる。カバーフィルム２０はロール２１の状態に巻き取られる。圧着ロール２は、駆動歯車２２に接続された駆動装置（図示せず）によって回転駆動される。回転する一対の圧着ロール２間でレジストフィルム１８が基板１上にラミネートされてゆく。
図１ないし図３の実施例においては、バー６の端部は軸受ハウジング５の穴８内に挿入されることにより、軸受ハウジング５に支持されている。しかしながら、加圧手段の力がバー６を介して軸受ハウジング５へと伝達され、曲げモーメントＭ２が軸受ハウジング５に発生して圧着ロール２の端部へと作用することが確実とされる構成であれば、バー６の端部と軸受ハウジング５との間の支持形態は、別のものであってもよい。
図４は、バー６の端部と軸受ハウジング５との間の支持形態が異なる別の実施例を示す。バー６は、両端部がＩ形の横断面を有しており、残りの部分は矩形の横断面を有している。バー６の端部は、ウェブ部分２３と、上下一対のフランジ部分２４とを備えている。一方、軸受ハウジング５は、バー６のウェブ部分２３の両側にて圧着ロール２の軸線方向に延びる２本のレバー部分２５を有している。レバー部分２５の各々は、自由端にてローラ２６を備えている。これらのローラ２６がウェブ部分２３の両側でフランジ部分２４に係合することにより、バー６の端部が軸受ハウジング５に支持される。この実施例では、バー６は、エアシリンダ１３からの垂直力をローラ２６に伝達する役割だけを果たす。曲げモーメントＭ２の大きさは、ローラ２６に作用する垂直力の大きさと、レバー部分２５の長さとによって決まる。曲げモーメントＭ２は、軸受ハウジング５を回動させ、一対の圧着ロール２を互いに対して凸となるように変形させる傾向を有する。
図５は、図１ないし図３の実施例の変形例をなす。この変形例は、図４の実施例と比較すると、ローラ２６と同径のローラ２７が各々のレバー部分２５の基端側に設けられてバー６のフランジ部分２４に係合している点が異なっているが、こうすることにより、軸受ハウジング５の穴にバー６の端部を挿入した図１ないし図３の実施例と同様の構成となり、同様の作用をなす。
図１ないし図５の実施例においては、エアシリンダ１３がバー６に直接、力を作用させていたが、図６に示す実施例では、加圧手段がレバー部材２８を含み、このレバー部材２８を介してバー６に力を作用させる。レバー部材２８は、一端がラミネータのフレームの一部２９に枢着されてレバー部材２８の支点をなしている。一方、レバー部材２８の他端は、エアシリンダ１３の一端に枢着されてレバー部材２８の力点をなしている。エアシリンダ１３の他端はフレームの別の部分３０に取り付けられている。さらにレバー部材２８は、その作用点となる中間位置にてバー６の中央部にピン３１を介して係合している。エアシリンダ１３を作動させると、レバー部材２８は支点の回りを矢印の方向に回動し、作用点にてバー６の中央部を押圧する。この実施例によれば、レバー比の設定の仕方によって、エアシリンダ１３に必要とされる能力が異なる。レバー比を大きくすれば、より小さなエアシリンダを使用することが可能である。
本発明は、オートカットラミネータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の原理を説明するため、本発明によるラミネータの一実施例の特徴部分を示す概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
図２は、図１の（ｂ）と同様の図であるが、別の実施例の左側面図である。
図３は、図１に示した特徴部分を有する本発明によるラミネータの実施例の全体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
図４は、本発明によるラミネータのさらに別の実施例の特徴部分を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
図５は、本発明によるラミネータのさらに別の実施例の特徴部分を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
図６は、本発明によるラミネータのさらに別の実施例の特徴部分を示す左側面図である。
図７は、加圧装置により圧着ロールの軸受へ力が加えられたときに圧着ロールに生ずる曲げの影響を説明するための一組の図である。
【図１】
0004291533.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004291533.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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