WO2022191219A1 - ラミネート装置およびラミネート装置におけるフィルムの装着方法 - Google Patents
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- B29C65/20—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools with direct contact, e.g. using "mirror"
Definitions
- the present invention relates to a laminating device used for laminating for the purpose of improving the durability and water resistance of various types of paper. and a method for attaching a laminating film.
- film a long synthetic resin film for lamination
- the laminating device with such a structure has various features. For example, by providing a position-movable guide roller and guiding the film through the guide roller to the lamination roller that heats and presses the film, the film can be further processed. There is a method in which a large amount of the film is wrapped around the laminating roller so that the film can be sufficiently heated (see, for example, Patent Document 1).
- the paper feeding unit can be changed arbitrarily between an open state and a closed state.
- the film supply unit has a roller at a position sufficiently wound around the heating roller, and the paper feed unit has a facing roller that abuts against the roller in the closed state and separates from the roller in the open state. proposed (see Patent Document 3, for example).
- JP 2006-015516 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-283728 Retable 2017/204344
- the laminating apparatus including the above-mentioned patent document enables continuous work by using a film wound in a long roll shape.
- the laminating film that sandwiches the upper and lower surfaces of the paper to be laminated is placed above and below the laminating paper transport path, so other parts interfere when the film is attached. was difficult to do manually.
- This work requires the operator of the laminator to align both ends of the upper and lower films and pass the film through the gap between the pressure rollers. If the rollers are hot when changing the film, the operator may get burned.
- the film for lamination wound as a roll will eventually run out as it continues to be used. is connected and the film cannot be pulled out further, excessive force is applied to the film feeding mechanism, or if the end of the film comes off the shaft core, the paper to be laminated will be thermocompressed without the laminating film, and the laminating operation will be interrupted. I will fail.
- the remaining amount of the film wound around the roll is always recognized, and when the end of the film is reached, the laminating device does not continue the laminating operation, and then the roll of film is replaced. should be encouraged to operators and users.
- the film continuous from the roll on the rear end side of the paper to be laminated must be cut.
- the film is sandwiched between the spiral blade of the rotary cutter, which is provided with a spiral blade that extends over a part of the angle of the outer circumference of the cylindrical portion, and the straight blade, and the rotary cutter is rotated.
- the drive source such as a motor is rotated by a stepping clutch to rotate the rotary cutter.
- a force is required compared to the film and paper feeding mechanism, especially When cutting a thick film, the rotational torque of the cutter increases, so the clutch that can be used must have a specification with a large transmission torque.
- a clutch with a large transmission torque is expensive and requires a large housing, which limits the installation space.
- the present invention provides a structure of a laminating device and a method of mounting a film on the laminating device, which solves the above-described conventional problems during film mounting and lamination work in the laminating device.
- the invention of claim 1 is directed to the sheet to be laminated conveyed into the apparatus main body by attaching the leading edge of the film for lamination in the state of a pair of rolls installed inside the apparatus main body.
- a lamination device for performing laminating while the paper to be laminated is pulled out from the winding body and sandwiched between both sides of the paper to be laminated by a pair of pressure rollers while being heat-pressed and fed two paper winding bodies are mounted above and below the pressure rollers, The upper winding body is mounted on the upper part of the pressure roller, and the lower winding body is mounted on the lower side of the conveying section where the paper to be laminated is conveyed to the pressure roller and immediately before the pressure roller.
- a configuration is adopted in which the upper part of the pressing roller can be opened from the conveying path of the paper to be laminated.
- the holding frame is detachably attached to the laminating apparatus while the lower roll is held by the holding frame.
- a configuration is adopted in which the upper surface of the holding frame forms a conveying path for the sheets to be laminated.
- the leading edge of the film for lamination in the state of a pair of rolls installed in the apparatus main body is pulled out from the rolls to be laminated.
- a lamination device that performs lamination while heat-pressing and feeding a pair of pressure rollers while sandwiching both sides of the paper, an electronic component capable of holding and rewriting electronic information wirelessly is mounted on the side of the paper roll, Information on the characteristics of the film and information on the remaining amount of film are recorded in the electronic component, and the laminating device is set for lamination processing based on the information received from the electronic component. Then, the information on the remaining amount of film is rewritten to the latest information based on the laminating processing performed by the laminating device.
- the electronic component is an RFID tag, and a configuration is adopted in which NFC technology is used to communicate with the lamination apparatus.
- the leading edge of the film for lamination in the state of a pair of rolls installed in the apparatus main body is pulled out from the rolls to be laminated.
- a laminating device that cuts the film at the trailing edge of the laminated paper by rotating a rolling cutter driven by a driving motor after laminating the paper while it is being fed and heated and compressed by a pair of pressure rollers while sandwiching both sides of the paper.
- the gear ratio between the gear of the cutter shaft and the stepping clutch that stops at the origin after one rotation of the drive motor is set to 2:1, and two rotations of the stepping clutch make one rotation of the cutter.
- the load current value of the drive motor for performing this operation when the stepping clutch is rotated once at the time of restarting Therefore, when it is determined that the cutter operation has been performed, the stepping clutch is rotated one more time to return to the origin, and when it is determined that the cutter operation has not been performed, the apparatus is stopped as it is.
- the tip of the film for lamination in the state of a pair of rolls installed in the apparatus main body is pulled out from the rolls to be laminated.
- a method of installing a film in a lamination device in which a sheet of paper is sandwiched on both sides and laminated while being heat-pressed by a pair of pressure rollers and fed the film pulled out from the roll body and a hard guide sheet are integrated to form a guide. It employs a structure in which a pair of films are mounted on a laminating device by inserting the sheet between pressure rollers.
- a method of attaching a film in a laminating apparatus wherein the films of both the pair of rolls are connected and integrated, and the guide sheet is attached to the paper to be laminated in the laminating apparatus.
- a configuration is adopted in which the pair of films are mounted on the laminating device by pushing the film into the connecting integrated film through the conveying path and inserting it between the pressing rollers.
- a ninth aspect of the present invention there is provided a method for loading a film in a laminating apparatus according to the seventh or eighth aspect, wherein a hole is formed in a predetermined position of the guide sheet, and the position of the hole in the guide sheet is detected by a sensor on the laminating apparatus side.
- a sensor on the laminating apparatus side By grasping it, it is made to recognize that it is a film mounting work, and a configuration is adopted in which the laminating apparatus is made to perform an operation suitable for film mounting.
- the structure is such that the upper part of the pressure roller can be opened from the conveying path of the paper to be laminated so that the upper and lower roll bodies can be mounted. Since the film winding body is mounted and the lower film winding body is mounted just before the pressure roller on the lower side of the conveying section where the paper to be laminated is conveyed to the pressure roller, only the film winding body can be fitted from above. Since the film can be attached and detached by removing it, the film loading and film changing operations are simplified.
- lamination device can be provided.
- the shaft of the roll is placed in a recessed place on the lower side of the apparatus. It can be attached more easily than the work of attaching it in a rotatable manner.
- the rolls are mounted separately and a cassette (holding frame) holding one of the rolls is mounted, so the holding frame is small and easy to handle.
- the holding frame is inexpensive, and the structure of the laminating device is simplified and the cost is reduced compared to mounting a cassette containing two rolls.
- the upper surface of the holding frame can be used as a transport path for the paper to be laminated, and can also be used as a paper guide path between the paper feed unit and the pressure roller, leading to simplification of the structure and cost reduction of the device.
- information on the film type can be stored as electronic information in the electronic parts on the side of the film roll, and can be displayed on the laminator. Based on this, the operator can work while checking various settings according to the film characteristics, which makes the operator's setting work easier. setting, speed, etc.) can be automatically performed, reducing the work burden on the operator and preventing setting errors.
- the amount of film remaining on the film roll is stored as electronic information, and the amount of film used is calculated from the drive information of the laminator (motor rotation and roller rotation detection) and reflected in the remaining amount. This eliminates the mistake of continuing the laminating process even though the film has run out, and eliminates the error of the conventional mechanical contact or image processing sensor remaining amount measurement, so the film can be used up to the end without waste. can be done.
- the position of the rolling cutter in the invention of claim 5, the position of the rolling cutter must be recognized and returned to the original position when the cutting operation is stopped abnormally. Even so, by monitoring the current value of the stepping clutch drive motor without using a sensor, etc., it is possible to recognize the position of the rolling cutter and automatically return the rolling cutter to the origin position. .
- a guide sheet is integrally provided at the leading end of the film, and by inserting the guide sheet between the pressure rollers, the film can be attached to the pressure rollers, so that a soft film can be obtained. Since it can be easily passed through the pressure roller, it leads to improvement of the workability of the operator, and also reduces the time loss due to the reduction of work mistakes by the operator.
- the film is fed in the direction perpendicular to the axis of the pressure roller.
- the film can be inserted exactly vertically between the pressure rollers, making it easy to adjust the directionality of the film.
- the film can be loaded by a simple operation of feeding the guide sheet into the conveying path of the paper to be laminated. This eliminates the risk of the operator getting burned by touching the pressure rollers.
- the senor detects the hole opened in the guide sheet by the laminating device, thereby causing the laminating device to recognize that it is a film loading operation, and performing a special operation on the laminating device, for example, when the film is loaded. It is possible to change the transport speed of the only paper, to make the cutting operation only the trailing edge cut without the need for the first leading edge side cutting operation, and to change the cutting position.
- FIG. 1 is a transparent front view of a laminating device
- FIG. Fig. 3 is a transparent front view of a state in which the upper part of the same device is opened
- FIG. 2 is a perspective view of a state in which films are connected together by the film mounting method of the present invention
- (A) and (B) are front views showing a film mounting method of the present invention.
- FIG. 11 is a perspective view of a state in which a guide sheet is connected to the film in another example of the film mounting method of the present invention
- (A) and (B) are front views showing another example of the film mounting method of the present invention.
- FIG. 11 is a perspective view of a state in which a guide sheet is connected to the film in still another example of the film mounting method of the present invention
- (A) and (B) are front views showing still another mounting method of the present invention.
- FIG. 4 is a perspective view showing constituent parts of the cutter section of the present invention. It is explanatory drawing which shows the relationship between a stepping clutch and a rolling cutter, (A) is that of the conventional lamination apparatus, (B) is that of the lamination apparatus of this invention.
- 1 and 2 show transparent front views of a lamination apparatus 1 used in the film mounting method of the present invention.
- the laminator 1 has a storage unit 2 in which sheets of paper (not shown) to be laminated are stored in piles, and adjacent to the storage unit 2, sheets of paper are inserted into the laminator 1 one by one. and an ejection slot 4 for ejecting the laminated paper out of the laminator 1. As shown in FIG.
- the inside of the laminator 1 is opened by rotating the upper part 6 of the device around a hinge in order to install the film 5 for lamination inside.
- two winding bodies 5a and 5b in which a film 5 for lamination is wound around a core material 7 in advance, are placed at predetermined vertical positions, and both ends of the core material 7 are rotated. It has a structure (not shown) to hold it freely.
- a pair of pressing rollers 8a and 8b are provided at the top and bottom.
- the paper to be laminated conveyed from the insertion groove 3 and the film 5 pulled out from the lower roll body 5b are stacked in this order, and inserted into the gap between the pressure rollers 8a and 8b.
- a paper to be laminated with films 5, 5 laminated on both upper and lower surfaces is obtained by rotation and thermocompression, is discharged from a discharge groove 4, and is cut by a cutter section 9 provided immediately before the discharge groove 4.
- the upper and lower films 5, 5 are cut at a portion slightly exceeding .
- the paper to be laminated is continuously conveyed inside from the insertion groove 3, and the same work is repeated.
- the mechanism is provided with an automatic paper feeding mechanism, the insertion of the paper to be laminated and both films between the pressing rollers 8a and 8b and the cutting by the cutter unit 9 are automatically performed. Work on laminated paper is automatically repeated in sequence.
- the basic configuration and basic operation of the laminator 1 are as described above. Next, the process of laminating paper to be laminated by this device will be described in detail. is pulled into the laminator 1 using the pull-in roller 13 .
- the paper pulled in by the pull-in roller 13 is handled by a pair of rollers consisting of an upper paper feed roller 14 and a lower handling roller 15 (rotating in the opposite direction to the upper paper feeding roller 14). Only the upper sheet of paper is fed by the upper paper feed roller 14 . In other words, the sheets other than the target sheet are pulled back toward the storage section 2 by the lower handling roller 15 .
- the upper paper feed roller 14 and the lower handling roller 15 are pressed against each other with a predetermined pressure by a spring mechanism, and the lower handling roller 15 has a built-in torque limiter. Overcoming the limiter, the underhand roller 15 rotates in the forward direction.
- the upper paper feed roller 14 starts rotating at the same timing as the pull-in roller 13 starts rotating, and stops rotating after the paper reaches the rear transport rollers 16 and 17 .
- the underhand roller 15 also operates at the same timing as the pull-in roller 13 .
- the sheets to be laminated which have been sent into the device main body 2 sheet by sheet by the above-described configuration, are sent leftward in the drawing by the transport rollers 16 and 17 to the pressing rollers 8a and 8b that are pressed against the film 5.
- the conveying rollers 16 and 17 are rotated at high speed when starting to feed the rear paper, so that the front end of the rear paper and the rear end of the preceding paper are separated. Close the gap to a predetermined distance. After approaching a predetermined distance, the driving motors for the transport rollers 16 and 17 are switched to a low speed, and the paper is fed at the same speed as the preceding paper.
- the paper to be laminated conveyed to the pressure rollers 8a and 8b is sandwiched between the pressure rollers 8a and 8b on the upper and lower surfaces by the films 5 and 5 sent from the rolls 5a and 5b, and the glue on the film surface is applied. It is a mechanism that melts and presses it against the paper.
- the laminated paper pressed by the pressure rollers 8a and 8b is sent to a pair of pull rollers 18 and 19 behind it.
- the laminated paper sent to the pull rollers 18 and 19 is sent to the cutter unit 9, and the leading edge of the laminated paper passes through here and is sent out by the discharge rollers 20 and 21 and is discharged from the discharge groove 4 to the outside.
- the cutter section 9 When the trailing edge of the laminated paper is caught by the cutter section 9, the laminated portion of the films 5, 5 slightly behind the trailing edge of the laminated paper is cut.
- the cutter section 9 is composed of a combination of a rotary cutter 22 and a linear blade 23.
- the rotary cutter 22 is provided with a spiral blade 24 extending over a partial angle of the outer periphery of a cylindrical shape.
- the laminated portion of the films 5, 5 is passed between the spiral blade 24 and the straight blade 23, and the straight blade 23 is lowered so as to cut between the trailing edge of the previous sheet and the leading edge of the next sheet.
- the rotary cutter 22 is rotated once to cut the laminated portion of the films 5,5.
- the superfluous lamination portions of the films 5, 5 at the leading edge of the first workpiece and the trailing edge of the last workpiece are also cut in the same manner as described above.
- the laminated paper whose trailing edge has been cut by the above action is continuously discharged from the discharge groove 4 by the discharge rollers 20 and 21 to the outside of the laminator 1 .
- the upper winding body 5a is fixed by being fitted into a holding member that rotatably holds the core material 7 of the winding body 5a provided on the upper side of the pressure roller 8a.
- the structure and fixing method are not limited, and various currently known methods can be adopted.
- it can be fixed only by fitting and fixing the ticket winding body 5a downward from the upper side, the work is easy.
- the fixing structure of the lower winding body 5b can also adopt the same structure as that of the winding body 5a.
- a structure is adopted in which the holding frame 30 is attached to the laminating apparatus 1 .
- the holding frame 30 is a cassette-like frame having a size that allows the new roll 5b to fit therein. is provided, and at least an opening into which a new roll 5b can be inserted, and the film 5 from the roll 5b is pulled out to the outside through a guide roller 33 incorporated in the holding frame 30. An opening is provided for
- a well-known holding member capable of detachably holding the holding frame 30 is provided below between the conveying rollers 16, 17 and the pressure rollers 8a, 8b of the laminator 1. Since the roll body 5b can be fixed at a predetermined position only by fitting and fixing 30 in this portion, the work is easy.
- the holding frame 30 after being attached forms part of the transport path as a transport guide for the paper to be laminated between the transport rollers 16 and 17 and the pressure rollers 8a and 8b.
- the upper surface of the device 30 is formed as a lower transport guide 32, and together with an upper transport guide 31 provided inside the upper part 6 of the device, when the upper part 6 of the device is closed, the transported sheets to be laminated are guided between the upper transport guide 31 and the lower part. Sandwiched with the side transport guide 32, it forms a transport path between the transport rollers 16, 17 and the pressure rollers 8a, 8b.
- the rolls 5a and 5b which are rolled films, are attached to a predetermined position in the apparatus with the shaft member 7 rotatably supported, and then pulled out from the rolls 5a and 5b.
- the films 5 are overlapped and adhered so as to be continuous.
- the leading edge portions of the two films 5, 5 are bonded together by attaching the leading edge of one film 5 (in the drawing, the film 5 pulled out from the lower sheet winding body 5b) to the other film 5 (upper sheet). It is adhered to the vicinity of the tip side of the film 5 on the surface of the rotating body 5a.
- the method of adhesion is not particularly limited, but in this embodiment, the adhesive tape 12 or the like is used to adhere and fix along substantially the entire width of the edge of the tip of the film 5. It is necessary to attach the film 5 in such a way that the directionality of both is aligned without being tilted. Otherwise, there is a possibility that the films 5, 5 will be mounted with the misalignment, and the films will shift laterally as the work progresses.
- the upper part 6 of the laminator 1 is closed, and the film 5 is connected and fixed near the tips of both films 5, 5, and the guide sheet 10, which is harder than the paper to be laminated, is inserted into the groove 3.
- the film 5 is inserted and pushed between the pressure rollers 8a and 8b with the film 5 at the front, and both sides are covered with both films 5 and 5.
- the guide sheet 10 has a width that is substantially the same as the width of the paper to be laminated with the film 5 (generally A4 size paper), and has a rectangular shape that is slightly shorter than the paper to be laminated in the front-rear direction. Any material made of paper, synthetic resin, or cloth may be used as long as it is not thick, is more rigid than the film 5, and does not easily bend or wrinkle.
- the guide sheet 10 is inserted in a state in which the pressure rollers 8a and 8b are freely rotated, so that the guide sheet 10 is rotated in the advancing direction, so that the guide sheet 10 smoothly moves toward the pressure roller 8a. , 8b.
- the film 5 when the leading end of the flexible film 5 is passed between the pressure rollers 8a and 8b, the film 5 is thin and soft, so workability is poor, and the film 5 wrinkles. Although it was difficult to install it correctly if it was not used, the work of inserting it between the pressing rollers 8a and 8b became easier by passing it along with a guide sheet 10 having a relatively rigid property.
- the lamination apparatus 1 can be provided with only a lamination start button without providing a dedicated film loading button or the like for performing the operation of the film apparatus.
- the laminating device 1 can be made to recognize that it is a film loading operation, and can be made to perform a special operation. For example, it is possible to change the transport speed of the paper only when the film is loaded, to make the cutting operation only the trailing edge cut without first cutting the leading edge, or to change the cutting position.
- the guide sheets 10 are connected, fixed and attached to the leading ends of the films 5, 5 taken out from the two rolls 5a, 5b already mounted on the laminator 1, respectively.
- the method of connecting and fixing the films 5, 5 to the guide sheet 10 is not particularly limited, but the connection of the two with the adhesive tape 12 is convenient because of good workability.
- the film 5 pulled out from the upper and lower winding bodies 5a and 5b with the guide sheets 10 attached to their ends is simultaneously pressed between the pressing rollers 8a and 8b. Insert and heat press.
- the tips of a pair of upper and lower films 5, 5 are attached to one guide sheet 10 described above.
- the method of connecting and fixing the films 5, 5 to the guide sheet 10 is the same as the method shown in FIGS.
- one guide sheet 10 to which both films 5 and 5 are attached is placed at the front and is inserted between pressure rollers 8a and 8b for thermal compression bonding. Both films 5, 5 can be attached
- the film 5 wound as the film rolls 5a and 5b will eventually run out as the film rolls 5a and 5b continue to be used. Therefore, the remaining amount of the film 5 wound around the rolls 5a and 5b is always recognized, and when the end of the film 5 is reached, the lamination device 1 does not continue the laminating operation. Therefore, it is necessary to provide a display prompting the operator or user to replace the film ticket loops 5a and 5b.
- an IC chip or an RFID tag is attached to the film roll side, and when the film roll is attached to the laminating device, it is possible to communicate with the IC chip or RFID tag on the film roll side.
- An NFC module capable of reading and writing information on the IC chip or RFID tag is provided at a suitable position, and the film characteristic information and remaining amount information recorded on the IC chip or RFID tag are wirelessly and accurately obtained on the laminator side. Make it discoverable.
- RFID Radio Frequency Identification
- NFC Near Field Communication
- RFID Near Field Communication
- the type of the film 5 (width, thickness, surface properties, remaining amount, etc.) is specified using an appropriate writing electronic device. It is registered in the RFID chip on the 5b side. Some RFID chips are ultra-small and use wireless technology, so they can be provided at appropriate locations, for example, in the core material 7 of the card winding bodies 5a and 5b.
- the RFID chips provided on the core material 7 of the film rolls 5a and 5b provided on the side of the laminating apparatus 1 can communicate with each other.
- the RFID reader/writer function of the NFC module provided the information on the film 5 side is read, and the information on the film is displayed on the display part such as the operation panel so that the operator can easily check it.
- the remaining amount of the film 5 changes (decreases) each time the laminating operation is performed.
- the amount (dimensions) of the used film 5 can be calculated from the rotation detection of the roller) and reflected in the remaining amount.
- As a method of displaying the remaining amount on the display part such as the operation panel it is also possible to display the remaining film amount (dimension) and the number of remaining sheets to be laminated that can be processed (for example, the number of sheets in terms of A4 paper). becomes.
- the current remaining amount of film information is sent from the laminating apparatus 1 to the RFID tag side of the film rolls 5a and 5b, and the remaining amount information is rewritten.
- the RFID tags on the side of the film rolls 5a and 5b during use always hold the latest remaining amount information, and the film rolls 5a and 5b are not used up and replaced with another film roll.
- the film rolls An accurate remaining amount can be displayed by the latest remaining amount information held by 5a and 5b.
- the laminating device 1 Based on this information on the remaining amount of film, when the remaining amount of film falls below a specified value (for example, the dimensions for laminating the paper to be laminated), the laminating device 1 displays a message prompting the user to replace the film, and calls the user's attention. This allows the film to be used up without waste.
- a specified value for example, the dimensions for laminating the paper to be laminated
- the structure of the cutter section 9 in the laminating apparatus of the present invention will be described.
- the structure of the cutter part 9 is as shown in FIG.
- the rotational driving force of this rotary cutter 22 is received from a drive motor (not shown) through a stepping clutch (not shown).
- the reason for using a stepping clutch is that it affects the cutting position accuracy, so the cutter must always stop at the origin with high accuracy. I have to.
- the stepping clutch mechanism ensures that the machine will return to the origin mechanically when the machine is restarted. Therefore, there are advantages such as no need for return-to-origin operation when restarting.
- the gear ratio between the gear of the cutter shaft 25 and the stepping clutch is controlled to 1:1, and the rotary cutter 22 is controlled so that one rotation of the clutch makes one rotation.
- the locus on the circumference of the rotary cutter 22 shown is a portion where the straight blade 23 and the spiral blade 24 overlap (cut start position C1 ⁇ A cutting operation is performed at the cutting end position C 2 ). In this case, the rotation of the stepping clutch and the rotation of the rotary cutter 22 coincide.
- the gear ratio between the gear of the cutter shaft 25 of the rotary cutter 22 and the clutch side is set to 2:1, and the rotary cutter 22 makes one rotation with two rotations of the clutch. That is, as shown in FIG. 10(B), when the stepping clutch rotates once, the rotary cutter 22 rotates 1/2 in the direction of the arrow from the origin position O1 and moves only to the position O2 . Further rotation of the clutch causes the rotary cutter 22 to return to the origin position O1 .
- the stepping clutch operates to automatically return to the original position in the event of an abnormal stop during cutting.
- the return operation differs depending on the stop timing.
- the rotary cutter 22 cuts the film between the cut start position C 1 and the cut end position C 2 and stops at the position O 2 . Since it is idling up to the origin position O1 , the film cut operation is performed when restarting after an abnormal stop, and the motor load (current value) is monitored to see if the film cut operation is performed when the clutch is turned on for the first rotation. Then, the film cutting operation is determined.
- the contact between the linear blade 23 and the spiral blade 24 of the rotary cutter 22 increases the motor load.
- the stepping clutch can determine that the rotary cutter 22 is at position O1 , so that it is the first rotation. To return to 1 , rotate the stepping clutch one more time.
- the current value does not indicate a value corresponding to the film cutting operation unless the stepping clutch is cut at the first clutch ON, so it is assumed that the stepping clutch was stopped in the middle of the first rotation. It can be determined that it returns to the origin position O1 as it is at the first rotation.
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Abstract
【要約】ラミネート装置において、ラミネート用フィルムの装着時や交換時に、装置の内部ユニットを分離したり、対となったローラー群を引き離したりするなど装置の構造を複雑化しないため、圧着ローラー8a、8bを挟んだ上下に2つの巻回体5a、5bを装着し、巻回体5aは圧着ローラー8aの上部に装着され、巻回体5bは被ラミネート用紙の搬送部の下側で圧着ローラー8a、8bの直前に装着され、上下の巻回体5a、5bの装着を可能なように被ラミネート用紙の搬送路から圧着ローラー8a、8bの上部にかけて装置上部6が開放可能な構造の低コストなラミネート装置1。
Description
この発明は、各種用紙の耐久性、耐水性を向上させる等の目的ために行われるラミネート加工に用いるラミネート装置に関するもので、ラミネート用フィルムの装着構造やフィルムの識別や残量の計測、ラミネート後のフィルムの切断、およびラミネート用フィルムの装着方法に関するものである。
名刺等のカードや飲食店メニュー等の各種用紙の耐久性、耐水性を向上させる目的で、用紙両面をシート状の合成樹脂製フィルムで挟んでラミネート加工が行われており、このラミネート加工を自動的に行えるラミネート装置が従来より用いられている。
ラミネート装置の構造は種々のものがあるが、その殆どが、長尺のラミネート用合成樹脂フィルム(以下、単に「フィルム」という)をフィルムシャフトに巻回して円柱状にしてからラミネート装置に装着し、ラミネート作業時にはフィルムを円柱状の巻回体から引き出して、装置内で用紙等の被ラミネート対象物に積層してラミネート作業を行うようになっている。
このような構造のラミネート装置としては、種々の特徴を備えており、例えば、位置可動式のガイドローラーを設け、フィルムをガイドローラーを介してから加熱圧着するラミネートローラーに導くことで、フィルムがより多くラミネートローラーに巻き付くようにし、フィルムを十分に加熱できるようにするものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、フィルムの引き出しについても、フィルムを引き出しすぎると被ラミネート物表面へフィルムが皺になって張り付いたり、フィルムの位置ずれを生じるようなラミネート加工の不良品が発生するおそれもあるため、フィルムの巻回体を保持する軸あるいはフィルム供給途中のフィルム保持部に一定の負荷を与えることでフィルムの引き出しに一定のブレーキ力を加えておき、上記不良品の発生を防止することも提案されている(例えば、特許文献2参照)。
更に、フィルムの加熱が十分にでき、構造も容易でフィルムの装着も容易なラミネート装置を提供するために、本件出願人は、給紙部ユニットを、開放状態と閉鎖状態とに任意に可変可能で、フィルム供給部は、加熱ローラーへ十分巻き付く位置にローラーを有し、給紙部ユニットには、前記ローラーに対して閉鎖状態において当接し、開放状態では離れるような対向ローラーを有する構成を提案する(例えば、特許文献3参照)。
ところで、上記特許文献を含むラミネート装置は、長尺のロール状に券回したフィルムを用いることで、連続作業を可能としているが、ラミネート装置にラミネート用のフィルムを装着する場合、券回体を装置内に設置しなければならないが、被ラミネート用紙の上下面を挟むラミネート用フィルムは、ラミネート用紙の搬送路を挟んで上下に配置されるため、フィルムを装着する場合に他の部品に邪魔されて手作業では困難であった。
また、内部の他のユニットを着脱可能な構造として内部へのアクセスを容易にし、フィルム装着時のオペレーターの負担を軽減する案もあるが、装置のコストが高くなる欠点がある。
更に、2つのフィルムを1つのカセットにまとめて、ラミネート装置カセットをワンタッチで装着する構造のものもあり、フィルム装着作業は楽になるが、2つのフィルムを含むカセットは大きく重くなり取り扱いにくくコストもかかると共に、ラミネート装置側の構造も複雑になりコストがかかるという欠点があった。
また、ラミネート作業を可能な状態にするには、フィルムを装置内に装着するのみならず、フィルムの先端部をラミネート装置の本体内の圧着ローラーに巻回してセットするなど所定の位置に通す作業が必要であり、手慣れていないと難しかった。
この作業は、ラミネート装置へのオペレーターが上下のフィルムの両端を合わせて、圧着ローラー間の隙間にフィルムを通過させていく作業が必要あるが、フィルムは薄くて柔らかいので作業性が悪く、また、フィルム交換時ローラーの温度が高いと、オペレーターが火傷をする恐れもある。
更に、上下フィルムを合わせながらの作業は困難で、装着ミスによるロスが発生する可能性が大きい。例えば、オペレーターが上下両フィルムを正確に合わせて圧着ローラーに通さないと、先端にズレが生じて順次圧着が進むと、上下フィルムのズレが拡大する。
一方、オペレーターの作業を簡易にするために、上下の圧着ローラーが離れて大きく開く機構を採用したラミネート装置もあり、圧着ローラーの大きく開いた隙間に容易に上下フィルムを通すことができるのである。しかし、少なくとも片方の圧着ローラーを他方に対して上下に大きく移動させる機構が必要で、構造が複雑でコストがかかるという問題があった。
また、ラミネートフィルムには、フィルム寸法(幅)の他にも、厚みやその他の特性により多くの種類があり、そのフィルム特性に合わせて、熱圧着時の熱や送りスピードを調整する必要が生じることがあり、オペレーターはラミネート装置にフィルム特性に合わせた設定をしなければならないが、フィルム特性に合わせた設定は手間が掛かると共に、オペレーターのミスで設定を誤ると、ラミネート作業が失敗してロスが発生してしまうことがある。
更に、券回体として巻かれたラミネート用フィルムは、使用を継続するといずれ無くなるが、フィルムが末端まで来たのに続けてラミネート作業を続けてしまうと、券回体側の軸芯とフィルム端部が接続されてそれ以上フィルムを引き出せない場合、フィルム送り機構に無理な力が掛かったり、フィルム末端が軸芯から外れると、ラミネート用フィルム無しに被ラミネート用紙を熱圧着してしまい、ラミネート作業が失敗してしまう。
そのため、券回体に巻かれたフィルムの残量を常時認識しておいて、フィルムの末端に達したら、ラミネート装置がラミネート作業を続けて行わないようにした上で、フィルム券回体の交換をオペレーターやユーザーに促すようにする必要がある。
フィルム残量を常時検出するには、フィルムの巻き径を機械的接触や画像処理により測定するか、フィルム重量を計測する等の検出方法が考えられる。しかし、いずれにしても部品点数も多く機構が複雑で高価なものになると共に、機械的接触、画像処理、又は重量測定にしても精度誤差を考慮して、余裕がある段階で交換させがちで、フィルムを末端まで有効に利用できないという問題もある。
そこで券回体に巻かれたフィルム残量の情報が常時精度良く検出できれば、オペレーターがフィルム交換の時期を把握できると共に、フィルムを無駄なく末端まで使用できるようになるが、低コストで精度良く残量を計測する手段が無かった。
また、被ラミネート用紙の両側に、券回体から引き出されていたフィルムを熱圧着してラミネート処理した後は、被ラミネート用紙の後端側の券回体から連なっていたフィルムをカットしなければならず、このカット動作には、円筒部外周の一部角度に亘って螺旋状の螺旋刃が設けられたロータリーカッターの螺旋刃と、直線状の直線刃でフィルムを挟んで、ロータリーカッターを回転させて切断する方法が一般的に用いられている。
このロータリーカッターの動作において、カット位置精度に影響するため、ロータリーカッターは常に原点に精度よく停止している必要があり、動力源となるモーターとの接続は、簡単な制御で1回転して常に原点に精度よく停止するステッピングクラッチを用いている。
ところで、上記カット動作はモーター等の駆動源をステッピングクラッチによりロータリーカッターの回転、熱溶着により硬化したフィルムを綺麗に切断するには、フィルムや用紙の送り機構に比較して力が必要で、特に厚みのあるフィルムを切断する際、カッターの回転トルクが大きくなる為、使用できるクラッチは伝達トルクの大きい仕様のものが必要となる。伝達トルクの大きいクラッチは高価で、筐体も大きくなることから取り付けスペースにも制約が生じる。
以上のように、カッター動作にそれなりに大型のモーター等の強力な駆動源が使用されるが、この強力な駆動源の場所と重量によりラミネート装置の小型化・軽量化が困難になっており、このカット動作部分の部品の小型化・軽量化が求められている。
本発明は、ラミネート装置におけるフィルム装着時やラミネート作業時の上記のような従来の問題点を解消したラミネート装置の構造やラミネート装置へのフィルム装着方法を提供するものである。
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、装置本体内に搬送された被ラミネート用紙に対し、装置本体内に設置された一対の券回体状態のラミネート用のフィルムの先端を券回体から引き出して前記被ラミネート用紙の両面を挟んだ状態で一対の圧着ローラーで加熱圧着して送りながらラミネート処理するラミネート装置において、圧着ローラーを挟んだ上下に2つの券回体を装着し、上側の券回体は圧着ローラーの上部に装着され、下側の券回体は被ラミネート用紙が圧着ローラーに搬送される搬送部の下側で圧着ローラーの直前に装着され、ラミネート装置は、上下の券回体の装着を可能なように被ラミネート用紙の搬送路から圧着ローラー上部にかけて開放可能な構造となっている構成を採用したものである。
請求項2の発明は、上記請求項1に記載のラミネート装置において、下側の券回体は、保持枠体により保持された状態で、この保持枠体がラミネート装置に着脱自在に装着されると共に、保持枠体の上面が被ラミネート用紙の搬送路を形成している構成を採用したものである。
請求項3の発明は、装置本体内に搬送された被ラミネート用紙に対し、装置本体内に設置された一対の券回体状態のラミネート用のフィルムの先端を券回体から引き出して前記被ラミネート用紙の両面を挟んだ状態で一対の圧着ローラーで加熱圧着して送りながらラミネート処理するラミネート装置において、上記券回体側に、無線により電子情報の保持及び書換可能な電子部品を装着しておき、この電子部品にフィルムに関する特性の情報とフィルム残量の情報が記録され、ラミネート装置には上記電子部品から受信した情報に基づくラミネート処理の設定を行うと共に、上記電子部品のフィルム残量情報に対して、ラミネート装置にて行ったラミネート処理に基づく最新のフィルム残量の情報に書き換える構成を採用したものである。
請求項4の発明は、上記請求項3に記載のラミネート装置において、上記電子部品がRFIDタグで、NFC技術を用いてラミネート装置と通信を行う構成を採用したものである。
請求項5の発明は、装置本体内に搬送された被ラミネート用紙に対し、装置本体内に設置された一対の券回体状態のラミネート用のフィルムの先端を券回体から引き出して前記被ラミネート用紙の両面を挟んだ状態で一対の圧着ローラーで加熱圧着して送りながらラミネート処理した後に、駆動モーターによるローリングカッターの回転でラミネート済み用紙の後端のフィルムを切断するラミネート装置において、ローリングカッターのカッター軸のギアと駆動モーター側の1回転して原点に停止するステッピングクラッチ側のギア比を2:1にし、ステッピングクラッチ2回転でカッター1回転とする構成を採用したものである。
請求項6の発明は、上記請求項5記載のラミネート装置において、カット途中で異常停止した場合、再起動時にステッピングクラッチを1回転させた際に、この動作を行うための駆動モーターの負荷電流値から、カッター動作を行ったと判断される場合にはステッピングクラッチをもう1回転させて原点復帰させ、カッター動作をしなかったと判断される場合にはそのまま停止する構成を採用したものである。
請求項7の発明は、装置本体内に搬送された被ラミネート用紙に対し、装置本体内に設置された一対の券回体状態のラミネート用のフィルムの先端を券回体から引き出して前記被ラミネート用紙の両面を挟んだ状態で一対の圧着ローラーで加熱圧着して送りながらラミネート処理するラミネート装置におけるフィルムの装着方法において、前記券回体から引き出されたフィルムと硬質なガイドシートを一体化し、ガイドシートを圧着ローラー間に差し込むことにより一対のフィルムをラミネート装置に装着する構成を採用したものである。
請求項8の発明は、上記請求項7に記載のラミネート装置におけるフィルムの装着方法において、一対の券回体の両方のフィルムを連結一体化しておき、ガイドシートをラミネート装置内の被ラミネート用紙の搬送経路を通じてこの連結一体化フィルムに対して押し込んで圧着ローラー間に差し込むことにより一対のフィルムをラミネート装置に装着する構成を採用したものである。
請求項9の発明は、上記請求項7または8に記載のラミネート装置におけるフィルムの装着方法において、上記ガイドシートの所定位置に穴を開け、ラミネート装置側にてガイドシートの穴の位置をセンサーで捉えることで、フィルムの装着作業であると認識させ、ラミネート装置にフィルム装着に適した動作をさせる構成を採用したものである。
以上のように、請求項1の発明によると、上下の券回体の装着を可能なように被ラミネート用紙の搬送路から圧着ローラー上部にかけて開放可能な構造としておき、圧着ローラーの上部に上側の券回体を装着し、被ラミネート用紙が圧着ローラーに搬送される搬送部の下側で圧着ローラーの直前に下側の券回体を装着するので、フィルム券回体だけを上方から嵌め込んだり取り去ったりして着脱すればよいので、フィルム装着およびフィルム交換作業が簡単になる。
また、フィルムの装着時や交換時に、ラミネート装置の内部ユニットを分解、分離したり、対となった搬送ローラー群や圧着ローラー群を引き離したりする必要が無く装置の構造が複雑化せず低コストのラミネート装置を提供できる。
更に、被ラミネート用紙の搬送路から圧着ローラー上部にかけて開放可能とすることで、給紙された被ラミネート用紙の紙詰まりを起こした際に処理が容易になる利点もある。
請求項2の発明によると、下側に装着する券回体は、予め保持枠体に装着してからラミネート装置に装着するので、装置内の下側の奥まった場所に券回体の軸を回転自在に装着する作業に較べて楽に装着できる。
また、2つの券回体を入れたカセットを装着するのではなく、券回体を別々に装着し、片方の保持したカセット(保持枠体)を装着するので、保持枠体は小さく扱いやすく低コストな保持枠体となると共に、2つの券回体を入れたカセットを装着するのに較べても、ラミネート装置の構造も簡易になり低コストとなる。
更に、保持枠体の上面を被ラミネート用紙の搬送路として利用でき、給紙部から圧着ローラー間の用紙の誘導路を兼用でき、装置の構造の簡易化と低コスト化に繋がる。
請求項3の発明によると、フィルム券回体側の電子部品にフィルム種類(幅、厚み、表面性状、残量など)情報を電子情報として保持しておき、ラミネート装置に表示できるので、それらの情報を元にオペレーターがフィルム特性に合わせた各種設定を確認しつつ作業することができ、オペレーターの設定作業が楽になり、また、電子部品の保持するフィルム情報を元に、ラミネート装置側の設定(温度設定や速度等)を自動で行わせることもでき、オペレーターの作業負担を軽減して設定ミスを防止することができる。
また、フィルム券回体のフィルム残量を電子情報として保持しておき、ラミネート装置の駆動情報(モーターの回転やローラーの回転検出)から、使用したフィルムの量を算出して残量に反映させることができるので、フィルムが無くなったのにラミネート処理を続けてしまうミスがなくなると共に、従来の機械的接触や画像処理センサーによる残量計測のような誤差が無く、フィルムを最後まで無駄なく使い切ることができる。
請求項4の発明によると、上記請求項3におけるフィルム券回体側の電子部品とラミネート装置との情報のやり取りに、確立した技術であるRFID技術、NFC技術を応用したので、情報のやり取りの確実性が得られると共にコスト的にも安価にできる。
請求項5の発明によると、駆動モーターやステッピングクラッチによるローリングカッターへの作用力を大きくすることができるので、同じ駆動モーターやステッピングクラッチを用いてより厚みのあるフィルムを切断でき、一方、同じ切断力を維持しつつ駆動モーターやステッピングクラッチを小型軽量化でき、装置の小型軽量化やコストダウンに繋がる。
請求項6の発明によると、上記請求項5の発明において、カット作業が異常停止した際の復帰につき、ローリングカッターの位置を認識して、原点位置に復帰させなければならないが、そのような場合であっても、センサー等を用いずに、ステッピングクラッチ駆動用のモーターの電流値をモニターすることで、ローリングカッターの位置を認識してローリングカッターを自動的に原点位置に戻すことが可能となる。
請求項7に記載の発明によると、フィルムの先端部にガイドシートを一体的に設けて、ガイドシートを圧着ローラー間に差し込むことにより、圧着ローラーにフィルムを装着することができるので、柔らかいフィルムを圧着ローラーに容易に通すことができるので、オペレーターの作業性向上に繋がり、また、オペレーターの作業ミスの低減による時間的ロスの削減となる。
また、フィルムは圧着ローラーの軸に対して垂直方向に送られるが、この方向がずれると、フィルムが送られるにつれてフィルムがずれて皺になったり一部重なったりするが、フィルムの先端部の硬いガイドシートの利用により、圧着ローラー間へフィルムをきっちりと垂直方向に挿入できるので、フィルムの方向性を合わせやすい。
更に、オペレーターが熱を持つ圧着ローラー間に柔らかいフィルムを手で持って通す必要が無く、比較的硬質のガイドシートを操作するので、圧着ローラーに触れて火傷をするような事故を防ぐことができる。
また、圧着ローラー間を開く機構の無いラミネート装置であっても、専用の機械を加えずに、簡単にフィルム装着作業を容易に行えるようになり、従来機のようにフィルム装着のために圧着ローラー間を大きく開く機構が必要なくなり、装置全体のコストダウンとなる。
請求項8に記載の発明によると、ガイドシートを被ラミネート用紙の搬送路に送り込むという簡単な操作でフィルムを装着でき、また、ガイドシート挿入時はラミネート装置を開放して圧着ローラーを露出したりせずに行えるので、オペレーターが圧着ローラーに触れて火傷をする事故が生じない。
更に、ラミネート装置の用紙の自動給紙機構を利用すれば、ガイドシートを圧着ローラに挟み込んでから自動給紙機構を作動させれば、より簡単にフィルムを装着することができるようになる。
請求項9の発明によると、ラミネート装置側がガイドシートに開けた穴をセンサーで検出することで、フィルム装着作業であることをラミネート装置に認識させ、ラミネート装置に特別な動作、例えば、フィルム装着時のみ用紙の搬送速度を変更したり、最初の先端側カット作業が不要でありカット動作を後端カットのみにしたり、カット位置を変更したりすることが可能になる。
以下、この発明の実施形態を、添付図面を参考に説明する。
図面図1および図2は、この発明のフィルムの装着方法に使用するラミネート装置1の透過正面図を示すものである。
図面図1および図2は、この発明のフィルムの装着方法に使用するラミネート装置1の透過正面図を示すものである。
まず、ラミネート装置1は、外観は、被ラミネート対象の用紙(図示せず)を枚数を重ねて収納する収納部2と、収納部2に隣接し、用紙を1枚ずつラミネート装置1内に挿入する挿入溝3と、ラミネート済み用紙をラミネート装置1外に排出する排出溝4を有している。
ラミネート装置1は、ラミネート用のフィルム5を内部に装着するために装置上部6を蝶番を中心に回転させることで、ラミネート装置1内部が開口される。
このラミネート装置1の内部には、予め芯材7にラミネート用のフィルム5をロール状に巻いた2つの券回体5a、5bを、上下の所定位置でその芯材7の両端部を回動自在に保持する構造(図示せず)になっている。
また、ラミネート装置1の内部には、上下で対となった圧着ローラー8a、8bが設けられており、この圧着ローラー8a、8bに、上から、上側券回体5aから引き出されたフィルム5、挿入溝3から搬送されてきた被ラミネート用紙、下側券回体5bから引き出されたフィルム5の順に積層された状態で、両圧着ローラー8a、8bの隙間に挿入され、圧着ローラー8a、8bの回転と加熱圧着とにより、上下両面にフィルム5、5がラミネートされた被ラミネート用紙が得られて、排出溝4から排出され、排出溝4の直前に設けられたカッター部9により、被ラミネート用紙を少し超えた部分で上下のフィルム5、5が切断される。
また、複数枚の用紙に作業を行う場合は、続けて被ラミネート用紙が、挿入溝3から内部に搬送され、同様の作業を繰り返す。
なお、自動給紙機構を設けてある機構であれば、被ラミネート用紙、両フィルムの圧着ローラ8a、8b間への挿入及びカッター部9での切断は、自動で行われ、更に、複数の被ラミネート用紙への作業も自動的に順次繰り返し作業が行われる。
ラミネート装置1の基本構成及び基本動作は以上説明した通りである。次に、この装置による被ラミネート用紙のラミネート加工工程を詳細に説明すると、まず、収納部2に収納されている被ラミネート用紙(図示せず)は、挿入溝3の上に設けられたモーター駆動の引き込みローラー13を用いてラミネート装置1内に引き込まれる。
引き込みローラー13によって引き込まれた用紙は、上給紙ローラー14と下捌きローラー15(上給紙ローラー14と逆方向に回転)のローラー対で捌かれて、複数枚送りこまれた場合でも用紙の最上部の用紙一枚のみが上給紙ローラー14で送りこまれる。つまり目的の1枚以外の用紙は下捌きローラー15により収納部2側に引き戻される。
上給紙ローラー14と下捌きローラー15はバネ機構によって所定の圧力で圧接されており、また下捌きローラー15にはトルクリミッターが内蔵されており、用紙が1枚のみ挟まれている状態ではトルクリミッターに打ち勝って下捌きローラー15は順方向に回転する。
上給紙ローラー14の回転は引き込みローラー13の回転スタートと同じタイミングで回転を開始しており、用紙が後方の搬送ローラー16,17に到達した後回転を停止する。下捌きローラー15も引き込みローラー13と同じタイミングで動作している。
上記した構成により1枚ごとに装置本体2内に送り込まれた被ラミネート用紙は、搬送ローラー16,17により図示左方向に送られ、フィルム5と圧着させる圧着ローラー8a、8bまで送りこまれる。
なお、連続して2枚以上の用紙をラミネート加工の為に送る際に、後方の用紙を送る為に搬送ローラー16,17をスタートする時に高速回転させ、後方の用紙先端と先行用紙後端の間隔を所定距離まで近づける。所定距離まで近づいた後、搬送ローラー16,17の駆動モーターを低速度に切り替え、先行の用紙と同速度として用紙を送っている。
圧着ローラー8a、8bまで搬送された被ラミネート用紙は、この圧亜着ローラー8a、8b間で上下面を券回体5a、5bから送られてきたフィルム5,5に挟まれ、フィルム表面の糊を溶融させて用紙に圧着させる機構となっている。
圧着ローラー8a、8bで圧着されたラミネート加工済み用紙は、その後方の一対のプルローラー18、19に送られる。プルローラー18、19まで送られたラミネート加工済み用紙は、カッター部9に送られるが、ラミネート加工済み用紙の先端部分はここを通過して排出ローラー20、21により送り出されて排出溝4から外部に排出され、ラミネート加工済み用紙の後端がカッター部9にかかった時、このラミネート加工済み用紙の後端から少し後側のフィルム5、5の積層部分がカットされる。
カッター部9は、図9に示すように、ロータリーカッター22と直線刃23の組合せで構成されており、ロータリーカッター22は円筒形状の外周の部分的な角度に亘って螺旋状の刃24が設けられており、螺旋状の刃24と直線刃23の間にフィルム5,5の積層部分を通過させ、先の用紙後端と次の用紙先端の中間でカットするように直線刃23を下ろして被切断部分を螺旋状の刃24との間で挟んでからロータリーカッター22を1回転させてフィルム5,5の積層部分をカットしている。なお、最先の加工物の先端部及び最後の加工物の後端部の余分なフィルム5,5の積層部分についても前記方法と同様にカットしている。
前記作用により後端部がカットされたラミネート加工済み用紙は、続けて排出ローラー20、21により排出溝4からラミネート装置1外に排出される。
次に、この発明の内容である、ラミネート用フィルム5の券回体5a、5bを、ラミネート装置1への装着する構造と、装着後の券回体5a、5bからラミネート用のフィルム5、5を引き出してラミネート処理が可能な状態に装着する方法について説明する。
まず、ラミネート装置1の装置上部6を開放すると、図2に示すように、圧着ローラー8a、8b対の上部の券回体5aを装着すべき場所から、搬送ローラー16、17対の場所から圧着ローラー8a、8b対の間の被ラミネート用紙の搬送路が開放される。
この状態で、上側の券回体5aを、圧着ローラー8aの上側に設けられた券回体5aの芯材7を回転自在に保持する保持部材に嵌め込んで固定するが、この保持部材の固定構造・固定方法は限定されず、現在周知の種々の方法が採用できる。なお、券回体5aを上側から下方向に嵌め込んで固定するだけの作業で固定できるので、作業が容易である。
下側の券回体5bの固定構造も、上記券回体5aと同じ構造を採用することができるが、この実施形態では、予め券回体5bを保持枠体30にて保持してから、保持枠体30をラミネート装置1に装着する構造を採用している。
保持枠体30は、新品の券回体5bがきっちり入り込む程度の大きさのカセット状の枠体で、内側には券回体5bの芯材7を回転自在に保持する周知の構造の保持部材が設けられており、また、少なくとも新品の券回体5bを挿入可能な開口部と、券回体5bからのフィルム5をこの保持枠体30に組み込んであるガイドローラー33を介して外部に引き出すための開口部が設けられている。
また、ラミネート装置1の搬送ローラー16、17と圧着ローラー8a、8bの間の下方には、保持枠体30を着脱自在に保持可能な周知の保持部材が設けられており、上方から保持枠体30をこの部分に嵌め込んで固定するだけで券回体5bを所定位置に固定できるので、作業が容易である。
また、装着後の保持枠体30は、搬送ローラー16、17と圧着ローラー8a、8bの間における被ラミネート用紙の搬送ガイドとしての搬送路の一部を形成するようになっており、保持枠体30の上面は下側搬送ガイド32として形成され、装置上部6の内側に設けられた上側搬送ガイド31と共に、装置上部6を閉鎖したとき、搬送される被ラミネート用紙を、上側搬送ガイド31と下側搬送ガイド32とで挟んで、搬送ローラー16、17と圧着ローラー8a、8b間の搬送路となる。
次に、ロール状フィルムとなった券回体5a、5bを、その軸材7を装置内の所定の位置に回動自在に軸承して装着したのち、この両券回体5a、5bから引き出したフィルム5の先端部付近をフィルム同士重ねて連続するように接着する。
両フィルム5、5の先端部の接着は、図3に示すように、片方のフィルム5(図示では下側券回体5bから引き出したフィルム5)の先端辺を、他方のフィルム5(上側券回体5aの表面のフィルム5の先端辺付近)に接着する。
接着する方法は特に限定されないが、この実施形態では接着テープ12等を用いて行い、フィルム5の先端の辺のほぼ全幅に沿って接着、固定し、その際、貼り付けるフィルム5が、他方のフィルム5に対して傾いたりせず、両者しっかり方向性を揃えて取り付けることが必要である。そうしないと、圧着ローラ8a、8bへ装着する時に修正が効かず、ズレが生じたままフィルム5、5が装着され、作業が進むにつれ、フィルムが横にずれるおそれがあるからである。
次に、ラミネート装置1の装置上部6を閉じ、両フィルム5、5の先端付近を接続、固定して一連となったフィルム5に対し、被ラミネート用紙よりも硬質なガイドシート10を挿入溝3から挿入し、図3及び図4(A)、(B)に示すように、フィルム5を先頭にして圧着ローラー8a、8b間に差し込んで押し込み、更に、両フィルム5、5により両面を覆われたガイドシート10を排出溝4から引き出すことにより一対のフィルムを装着することができる。
このガイドシート10は、フィルム5による被ラミネート用紙(一般的にはA4サイズ用紙)の幅寸法と略同一幅で、前後方向は被ラミネート用紙より若干短めに形成された四角形状で、厚みもそれほど厚くないもので、フィルム5よりも剛性があり、簡単に折れ曲がったり皺になりにくいものであれば、紙製、合成樹脂製、布製どれでも良い。
この際、必要に応じて圧着ローラ8a、8bをフリー回転させた状態でガイドシート10を差し込んでいくことでガイドシート10を進行させる方向に回転させることで、スムーズにガイドシート10が圧着ローラ8a、8b間を通過することができる。
ガイドシート10とその両面を挟んだフィルム5,5を圧着ローラ8a、8b通過後、排出溝4から出たフィルム5,5で覆われたガイドシート10の先端部を手に持って引き出すことで、ガイドシート10と、フィルム5、5が圧着ローラ8a、8b間を通過し、フィルム部分が排出溝4から出たところで、カッター部9の作用により、ガイドシート10が両フィルム5、5の先端部と共に切り離され、切断後の両フィルム5、5の先端はカッター部9付近で上下揃った状態となる。
上記のようなフィルム5の装着方法によれば、可撓性のあるフィルム5の先端部を圧着ローラ8a、8b間に通す際、フィルム5は薄くて柔らかいので作業性が悪く、フィルム5が皺になって装着されたり手慣れていないと正確に装着するのが難しかったが、比較的剛性のあるガイドシート10と共に通過させることで圧着ローラ8a、8b間への挿入作業が楽になった。
また、連続作業の途中でフィルム交換が必要になった際、まだ圧着ローラ8a、8bの温度が高いままでの作業であると、オペレーターが火傷をする恐れもあるが、装置上部6を閉じたままでガイドシート10を挿入溝3から挿入圧着ローラ8a、8b間に押し込み、更に通過したガイドシート10を引っ張るだけで良く、圧着ローラ8a、8bに手が触れることがなく、火傷をするおそれもない。
なお、ラミネート装置1が有する用紙の自動給紙機構を利用して、ガイドシート10を給紙すれば、より簡単にフィルム5を装着することができるようになる。そして、ラミネート装置1には、フィルム装置時の動作を行うための専用のフィルム装着ボタンなどは設けずに、ラミネートスタートボタンのみとすることができる。
その際、オペレートミス削減及びコスト低減の為、ガイドシート10を用いたフィルム装着作業であることをラミネート装置1に認識させる為に、図3で示すように、ラミネート装着1側に設けられている用紙検出フォトセンサー(図示せず)の位置に合わせた穴11をガイドシート10に開けておく。
すなわち、ラミネート装置1側が、ガイドシート10に開けた穴11を検出することで、フィルム装着作業であることをラミネート装置1に認識させ、特別な動作をさせることが可能となる。例えば、フィルム装着時のみ用紙の搬送速度を変更したり、最初の先端側カット作業が不要でありカット動作を後端カットのみにしたり、カット位置を変更したりが可能になる。
なお、通常ラミネート動作時、穴が開いているような特殊な被ラミネート用紙に作業をするとしても、その穴がガイド役のガイドシート10と先端から同じ距離、同じ大きさでない限り誤動作することがないよう制御させることもできる。
次に、上記とは別のフィルムの装着方法を説明する。
図5で示すように、まず、ラミネート装置1に装着済みの両券回体5a、5bから取り出したフィルム5、5の先端に、それぞれガイドシート10を接続、固定して取り付ける。ガイドシート10へのフィルム5、5の接続、固定の方法は、特に限定されないが、接着テープ12による両者の接続が、作業性が良く便利である。
図5で示すように、まず、ラミネート装置1に装着済みの両券回体5a、5bから取り出したフィルム5、5の先端に、それぞれガイドシート10を接続、固定して取り付ける。ガイドシート10へのフィルム5、5の接続、固定の方法は、特に限定されないが、接着テープ12による両者の接続が、作業性が良く便利である。
次に、図6(A)、(B)で示すように、ガイドシート10を先端に取り付けた上下の券回体5a、5bから引き出されたフィルム5を、圧着ローラ8a、8bの間に同時に差し込んでいき、熱圧着を行う。
また、別の方法としては、図7に示すように、前記した一つのガイドシート10に、上下の一対のフィルム5、5の先端を取り付けるものである。ガイドシート10へのフィルム5、5へ接続、固定する方法は、上記図5及び図6の方法と同様であり、例えば、接着テープ12を用いて接続、固定する。
その後、図8(A)、(B)に示すように、両フィルム5、5が取り付けられた1つのガイドシート10を先頭にして、圧着ローラ8a、8b間に挿入して熱圧着していけば、両フィルム5、5が装着できる
なお、これら図5乃至図8に示す装着方法の場合、両フィルム5、5をガイドシート1に取り付ける際、両フィルム5、5を、しっかり方向性を揃えて両者が重なるように取り付けることが必要である。ガイドシート10に取り付けた際、上下のフィルム5、5にズレが生じていると、圧着ローラー8a、8bへ装着する時に修正が効かず、ズレが生じたままフィルム5、5が装着され、作業が進むにつれ、両フィルム5、5が横にずれるおそれがある。
また、そのガイドシート10とフィルム5を一体化しているため、図3及び図4に示す実施形態のように、挿入溝3からガイドシート10を挿入する簡易な方法を採れず、装置上部6を開放したまま行う必要がある。それでも、硬質のガイドシート10を先頭にして圧着ローラー8a、8b間に挿入するので、装着時にフィルムが皺になったり、オペレーターの火傷の心配等がない。
次に、ラミネート用フィルムの特性や残量をラミネート装置に認識させる機構について説明する。まず、ラミネート用のフィルム5には、フィルム寸法(幅)の他にも、厚みやその他の特性により多くの種類があり、そのフィルム特性に合わせて、熱圧着時の熱や送りスピードを調整する必要が生じることがあり、オペレーターはラミネート装置にフィルム特性に合わせた設定をしなければならないが、フィルム特性に合わせた設定は手間が掛かると共に、オペレーターのミスで設定を誤ると、ラミネート作業が失敗してしまうことがある。
また、フィルム券回体5a、5bとして巻かれているフィルム5は、使用を継続するといずれ無くなるが、フィルム5が末端まで来たのに続けてラミネート作業を続けてしまうと、ラミネート作業が失敗してしまうので、券回体5a、5bに巻かれたフィルム5の残量を常時認識しておいて、フィルム5の末端に達したら、ラミネート装置1がラミネート作業を続けて行わないようにした上で、フィルム券回体5a、5bの交換をオペレーターやユーザーに促す表示をする必要がある。
フィルム残量を常時検出するために、フィルムの巻き径を機械的接触や画像処理により測定したりフィルム重量を計測する等の検出方法があるが、部品点数も多く機構が複雑でコストがかかると共に、機械的接触、画像処理、又は重量測定にしても精度誤差を考慮して、安全のため余裕がある段階でフィルム券回体5a、5bを交換させがちで、フィルム5を末端まで有効に利用できない。
そこで、この発明の実施形態では、フィルム券回体側にはICチップやRFIDタグを、ラミネート装置には、フィルム券回体を装着した際に、フィルム券回体側のICチップやRFIDタグと通信可能な位置に、ICチップやRFIDタグの情報を読み込み及び書き込み可能なNFCモジュールなどを設けてICチップやRFIDタグに記録されたフィルムの特性情報や残量の情報をラミネート装置側で無線により精度良く検出できるようにする。
なお、RFID(Rad Frequency Identification)とは、無線通信を用いてタグのデータを読み書きする自動認識技術のことで、この技術を用いて作られたICタグをRFIDタグと呼ぶ。また、NFC(Near Field Communication)とは、近距離無線通信規格と呼ばれ、一般的には、RFIDタグ等を装置にかざすだけで、そのリーダライタ機能により電子マネーの支払いや交通運賃を支払うICカード等で利用されている。この実施形態では、以下、RFIDタグを利用したものとして説明する。
予め、交換用のフィルム券回体5a、5bを作成する際、フィルム5の種類(幅、厚み、表面性状、残量など)を、適宜な書き込み用電子機器を用いてフィルム券回体5a、5b側のRFIDチップに登録しておく。なお、RFIDチップは超小型のものがあり、無線技術を用いているので、例えば、券回体5a、5bの芯材7において適宜な場所に設けることができる。
そして、ラミネート装置1にフィルム券回体5a、5をセットすればラミネート装置1側に設けられた、フィルム券回体5a、5bの芯材7に設けたRFIDチップと通信可能な位置に設けられているNFCモジュールのRFIDリーダライタ機能を用いて、フィルム5側の情報を読取り、操作パネル等の表示部分にフィルムの情報を表示させ、オペレーターが簡単に確認することが可能になる。
また、フィルム種類(幅、厚み、表面性状、残量など)情報を元に、機械側の設定(温度設定や速度等)を自動で行うことにより、オペレーターの作業負担を軽減して間違いを防止することができる。
なお、フィルム5の残量はラミネート作業をする度に変化(減少)するが、フィルム券回体5a、5b側のRFIDタグのフィルム残量情報から、ラミネート装置1の駆動情報(モーターの回転やローラーの回転検出)から、使用したフィルム5の量(寸法)を算出して残量に反映させることができる。その残量の操作パネル等の表示部分への表示方法としては、フィルム残量(寸法)や、処理できる残りの被ラミネート用紙の枚数(例えば、A4用紙換算での枚数)を表示させることも可能となる。
また、ラミネート装置1での残量表示と同時に、その現時点でのフィルム残量情報を、ラミネート装置1からフィルム券回体5a、5b側のRFIDタグ側へ送り、残量情報を書き換える。こうすることにより、使用途中のフィルム券回体5a、5b側のRFIDタグは常に最新の残量情報を保持し、フィルム券回体5a、5bを使い切らずに別のフィルム券回体に交換した場合(例えば、一旦、ラミネート特性の違うフィルムを使用する必要が生じた場合等)、その後再度使用途中となっていた元のフィルム券回体5a、5bに交換しても、そのフィルム券回体5a、5bが保持する最新の残量情報により正確な残量を表示できる。
このフィルム残量の情報に基づいて、フィルム残量が規定値(例えば被ラミネート用紙をラミネートできる寸法)以下となった時、ラミネート装置1側がフィルム交換を即す表示を行い、ユーザーに注意を促すことで、フィルムを無駄なく使い切ることができる。
次に、この発明のラミネート装置における、カッター部9の構造について説明する。
カッター部9の構造は前述の図9に示す通りであり、螺旋状の刃24を有するロータリーカッター22と直線刃23とで構成されている。
カッター部9の構造は前述の図9に示す通りであり、螺旋状の刃24を有するロータリーカッター22と直線刃23とで構成されている。
このロータリーカッター22の回転駆動力は駆動モーター(図示せず)から受けており、間にステッピングクラッチ(図示せず)を介し行っている。ステッピングクラッチの採用理由として、カット位置精度に影響するので、カッターは常に原点に精度よく停止している必要があり、簡単な制御で1回転して常に原点に精度よく停止するステッピングクラッチを用いることにしている。
また、カット途中で機械が異常停止してしまった場合(電源の瞬停やフィルムの詰まり等)でも、ステッピングクラッチの機構上、再駆動すれば必ずメカ的に原点に復帰するようになっているので、再起動時の原点復帰動作が必要ないなど利点がある。
従来からのラミネート装置における構造は、カッター軸25のギアとステッピングクラッチ側のギア比は1:1、クラッチ1回転でロータリーカッター22が1回転するように制御されており、図10(A)に示すロータリーカッター22の円周上の軌跡としては、原点位置Oから矢印方向に一回転して原点位置Oに戻る間に、直線刃23と螺旋状の刃24が重なる部分(カット開始位置C1~カット終了位置C2)でカット作業が行われる。この場合、ステッピングクラッチの回転とロータリーカッター22の回転は一致している。
しかし、この発明のラミネート装置の実施形態では、ロータリーカッター22のカッター軸25のギアとクラッチ側のギア比を2:1にし、クラッチ2回転でロータリーカッター22が1回転としている。即ち、図10(B)に示すように、ステッピングクラッチが1回転した場合、ロータリーカッター22は原点位置O1から矢印方向に1/2回転して位置O2にしか移動しておらず、ステッピングクラッチが更に1回転することでロータリーカッター22は原点位置O1に戻る。
これは、必要なロータリーカッター22の回転トルクに対し、クラッチ側の必要な伝達トルクが1/2となり、こうすることにより、より小型の安価なモーターやステッピングクラッチを使用することができるからである。
しかし、そのために従来のステッピングクラッチ1回転でロータリーカッター22が1回転のものだと、カット途中で異常停止した場合、ステッピングクラッチの動作で、自動的に原点位置に戻っているが、この発明の実施形態の構造のカッター部9を有する場合、停止タイミングにより復帰のための動作が異なる。
即ち、クラッチ1回転目の途中で停止した場合は、再駆動時にクラッチをもう1回転させないといけないし、クラッチ2回転目の途中で停止した場合は、再駆動時にはメカ的に原点に復帰するようになっているので処置は不要である。
これらの判断につき、ロータリーカッター22の位置を原点位置O1に復帰しているか確認する機構を追加する必要があるが、そのためにセンサー等を追加するのはコストアップになるので、この実施形態では以下の方法で回避している。
図10(B)に示すように、ステッピングクラッチの1回転目で、ロータリーカッター22はカット開始位置C1~カット終了位置C2の間にフィルムカットし位置O2で停止し、2回転目は原点位置O1までの空転となっているので、異常停止後の再起動時にフィルムカット動作を行い、1回転目のクラッチONでフィルムカット動作したかどうかを、モーターの負荷(電流値)をモニターさせてフィルムカット動作の判断を行う。
フィルムカット時は直線刃23とロータリーカッター22の螺旋刃24の接触により(図10(B)中C1~C2)はモーターの負荷が上がるので、もし電流値がフィルムカット動作に相当する場合の電流値を検出した場合、ステッピングクラッチはロータリーカッター22がO1の位置にあったため1回転目と判断でき、ロータリーカッター22は半回転の位置O2と判断され、ロータリーカッター22を原点位置O1に戻すため、ステッピングクラッチをもう1回転させる。
一方、ステッピングクラッチがO2の位置にあれば、1回目のクラッチONでカットしていなければ、電流値がフィルムカット動作に相当する値を示さないので、1回転目の途中で停止していたと判断でき、1回転目でそのままで原点位置O1に復帰していると判断できる。
以上説明したこの発明のラミネート装置やラミネート装置へのフィルム装着方法の実施形態は、あくまで一例であり、この発明の目的の範囲内で適宜設計変更して実施することができる。
1 ラミネート装置
2 収納部
3 挿入溝
4 排出溝
5 フィルム
5a、5b 券回体
6 装置上部
7 芯材
8a、8b 圧着ローラー
9 カッター部
10 ガイドシート
11 穴
12 接着テープ
13 引き込みローラー
14 上給紙ローラー
15 下捌きローラー
16 搬送ローラー
17 搬送ローラー
18 プルローラー
19 プルローラー
20 排出ローラー
21 排出ローラー
22 ローリングカッター
23 直線刃
24 螺旋状の刃
25 カッター軸
30 保持枠体
31 上側搬送ガイド
32 下側搬送ガイド
33 ガイドローラー
2 収納部
3 挿入溝
4 排出溝
5 フィルム
5a、5b 券回体
6 装置上部
7 芯材
8a、8b 圧着ローラー
9 カッター部
10 ガイドシート
11 穴
12 接着テープ
13 引き込みローラー
14 上給紙ローラー
15 下捌きローラー
16 搬送ローラー
17 搬送ローラー
18 プルローラー
19 プルローラー
20 排出ローラー
21 排出ローラー
22 ローリングカッター
23 直線刃
24 螺旋状の刃
25 カッター軸
30 保持枠体
31 上側搬送ガイド
32 下側搬送ガイド
33 ガイドローラー
Claims (9)
- 装置本体内に搬送された被ラミネート用紙に対し、装置本体内に設置された一対の券回体状態のラミネート用のフィルムの先端を券回体から引き出して前記被ラミネート用紙の両面を挟んだ状態で一対の圧着ローラーで加熱圧着して送りながらラミネート処理するラミネート装置において、
圧着ローラーを挟んだ上下に2つの券回体を装着し、上側の券回体は圧着ローラーの上部に装着され、下側の券回体は被ラミネート用紙が圧着ローラーに搬送される搬送部の下側で圧着ローラーの直前に装着され、ラミネート装置は、上下の券回体の装着を可能なように被ラミネート用紙の搬送路から圧着ローラー上部にかけて開放可能な構造となっていることを特徴とするラミネート装置。 - 下側の券回体は、保持枠体により保持された状態で、この保持枠体がラミネート装置に着脱自在に装着されると共に、保持枠体の上面が被ラミネート用紙の搬送路を形成していることを特徴とする請求項1に記載のラミネート装置。
- 装置本体内に搬送された被ラミネート用紙に対し、装置本体内に設置された一対の券回体状態のラミネート用のフィルムの先端を券回体から引き出して前記被ラミネート用紙の両面を挟んだ状態で一対の圧着ローラーで加熱圧着して送りながらラミネート処理するラミネート装置において、
上記券回体側に、無線により電子情報の保持及び書換可能な電子部品を装着しておき、この電子部品にフィルムに関する特性の情報とフィルム残量の情報が記録され、ラミネート装置には上記電子部品から受信した情報に基づくラミネート処理の設定を行うと共に、上記電子部品のフィルム残量情報に対して、ラミネート装置にて行ったラミネート処理に基づく最新のフィルム残量の情報に書き換えることを特徴とするラミネート装置。 - 上記電子部品がRFIDタグで、NFC技術を用いてラミネート装置と通信を行うことを特徴とする請求項3に記載のラミネート装置。
- 装置本体内に搬送された被ラミネート用紙に対し、装置本体内に設置された一対の券回体状態のラミネート用のフィルムの先端を券回体から引き出して前記被ラミネート用紙の両面を挟んだ状態で一対の圧着ローラーで加熱圧着して送りながらラミネート処理した後に、駆動モーターによるローリングカッターの回転でラミネート済み用紙の後端のフィルムを切断するラミネート装置において、
ローリングカッターのカッター軸のギアと駆動モーター側の1回転して原点に停止するステッピングクラッチ側のギア比を2:1にし、ステッピングクラッチ2回転でカッター1回転とすることを特徴とするラミネート装置。 - 上記フィルムの切断途中で異常停止した場合、再起動時にステッピングクラッチを1回転させた際に、この動作を行うための駆動モーターの負荷電流値から、カッター動作を行ったと判断される場合にはステッピングクラッチをもう1回転させて原点復帰させ、カッター動作をしなかったと判断される場合にはそのまま停止することを特徴とする請求項5記載のラミネート装置。
- 装置本体内に搬送された被ラミネート用紙に対し、装置本体内に設置された一対の券回体状態のラミネート用のフィルムの先端を券回体から引き出して前記被ラミネート用紙の両面を挟んだ状態で一対の圧着ローラーで加熱圧着して送りながらラミネート処理するラミネート装置におけるフィルムの装着方法において、
前記券回体から引き出されたフィルムと硬質なガイドシートを一体化し、ガイドシートを圧着ローラー間に差し込むことにより一対のフィルムをラミネート装置に装着することを特徴とするラミネート装置におけるフィルムの装着方法。 - 一対の券回体の両方のフィルムを連結一体化しておき、ガイドシートをラミネート装置内の被ラミネート用紙の搬送経路を通じてこの連結一体化フィルムに対して押し込んで圧着ローラー間に差し込むことにより一対のフィルムをラミネート装置に装着することを特徴とする請求項7に記載のラミネート装置におけるフィルムの装着方法。
- 上記ガイドシートの所定位置に穴を開け、ラミネート装置側にてガイドシートの穴の位置をセンサーで捉えることで、フィルムの装着作業であると認識させ、ラミネート装置にフィルム装着に適した動作をさせることを特徴とする請求項7または8に記載のラミネート装置におけるフィルムの装着方法。
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WO2022191219A1 true WO2022191219A1 (ja) | 2022-09-15 |
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PCT/JP2022/010147 WO2022191219A1 (ja) | 2021-03-08 | 2022-03-08 | ラミネート装置およびラミネート装置におけるフィルムの装着方法 |
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WO (1) | WO2022191219A1 (ja) |
Citations (5)
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2022
- 2022-03-08 JP JP2023505593A patent/JPWO2022191219A1/ja active Pending
- 2022-03-08 WO PCT/JP2022/010147 patent/WO2022191219A1/ja active Application Filing
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