JP2008168542A - ラミネート装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来のラミネート装置においては、加圧ローラと搬送用ローラはそれぞれローラの中央部と両端で外径に変化の無い、いわゆるストレートの外周形状で作られているため、加圧ローラに撓みを生じ、メディアの両端部には充分な加圧力が加えられても、中央部には必要な加圧力が加えられないという課題を有していた。
【解決手段】搬送用ローラ1と加圧ローラ2間の加圧力により、ラミネートフイルムを貼り付けて積層体を形成するラミネート装置において、搬送用ローラ1は、中央部より両端部に向かってなだらかに外径を細くしたテーパ状の外周形状を有し、加圧ローラ2は、搬送用ローラの上部に対をなして当接可能に設けられ、中央部と両端で外径に変化の無いストレートの外周形状を有し、加圧力付与手段により加圧ローラ2のローラ軸の両端に加圧力を付与したことを特徴とするラミネート装置を提供する。
【選択図】図2

Description

この発明は、ポスター、広告などの印刷物やコンピュータの出力メディアなど(以下、メディアという)の表面に、片面に粘着材を塗布した透明または半透明なラミネート・フイルムを貼り付けて、印刷物の表面を保護することにより、メディアの耐水性、耐候性を向上させる積層体のラミネート加工に使用するラミネート装置に関する。
ラミネート・フイルム原反は、ポリエステルや塩化ビニルなどの透明または半透明なフイルムの一面に粘着材を塗布し、この粘着面の表面に剥離紙を貼り合わせられた長尺の積層体を巻芯(紙管)に巻いたものである。
このようなラミネート・フイルムをメディアの表面に密着させて被覆する従来のラミネート装置は、図11に示すように、台枠の左右両側に平行に固定された側板10を備え、この側板10に、搬送用ロ−ラ1の軸1aと、ラミネート・フイルムAの巻芯を支持する軸5aと、搬送用フイルムCの原反3の巻芯を支持する軸3aと、ラミネート・フイルムAから剥離した離型紙Bを巻き取る巻芯を支持する軸6aと、アイドル・ローラ70の軸とが軸架されている。さらに、側板10の間には、メディアMを送り込むテーブル4aと、アイドル・ローラ7の軸が取設されている。
また、左右の側板10の間に支持された搬送用ローラ1は、モータ11によって駆動され、この搬送用ローラ1と上下に対をなすように加圧ローラ2が設けられている。搬送用ローラ1と加圧ローラ2の外周部は一般に、金属製の芯金の外周にゴムライニングを施して作られている。
この加圧ローラ2の軸は、可動板61に設けた軸受けにより保持されており、この可動板61は一端が、側板10に軸支62されており、他端がレバー63によって回動させられるカム64およびロッド65により上下に昇降可能とされており、加圧ローラ2を搬送用ローラ1より離間できるように構成されている。なお、スプリング66は、加圧ローラ2の加圧力に自重以上の加圧力を付加させるもので、ハンドル68により螺子棒67を回動することにより加圧力を調整し、加圧部材69と可動板61を介して加圧ローラ2に加圧力を作用させることができる。
作業者が、レバー63を操作して加圧ローラ2を搬送用ローラ1より離間させたのち、軸3aに搬送用フイルムCの原反3をセットし、アイドル・ローラ7およびテーブル4a上を経由して、搬送用フイルムCを搬送用ローラ1と加圧ローラ2との間に挿通する。そして、ラミネート・フイルムAの原反5を軸5aにセットし、ラミネート・フイルムAから離型紙Bを剥して、離型紙Bをアイドル・ローラ70を介して軸6aに巻き付け、粘着面が露出したラミネート・フイルムAを搬送用フイルムCとともに搬送用ローラ1と加圧ローラ2との間に挿通したのち、レバー63を操作して加圧ローラ2を降下させる。
作業者は、テーブル4aに給送された搬送用フイルムCの上にメディアMを載せ、フット・スイッチを踏んでモータ11を回転させて、搬送用ローラ1および離型紙Bを巻き取る巻芯の軸6aを回転させる。搬送用ローラ1の回転により、メディアMが搬送用フイルムCとともに搬送用ローラ1と加圧ローラ2との間に引き込まれ、このとき、加圧ローラ2の表面に沿って供給され、粘着面が露出したラミネート・フイルムAが、メディアMの表面に貼り付けられて、後側の傾斜したテーブル4bの上に排出される。剥ぎ取られた離型紙Bは軸6aに支持された巻芯6に巻き取られる。(特許文献1参照)
一般に使用されるメディアMはインクジェット・プリンターでプリント用に出力印刷されたもの(厚さ0.1mm前後のもの。この種のメディアを「薄いメディア」、以下メディアMnと言う)と、ポリスチレン等で作られた板状のパネルに出力印刷された用紙を貼り付けたもの(厚さ5〜10mmのもので、スーパー・マーケットの売り場の天井から吊り下げたりする。この種のメディアを「厚いメディア」、以下メディアMkと言う)に大別される。薄いメディアMnと厚いメディアMkとは、それぞれラミネート加工時に必要とされる加圧力が異なるため、両方のメディアに対してそれぞれ適した加圧力を提供出来るラミネート装置が必要とされている。また、「薄いメディア」Mnに対してはより高い加圧力を有する装置が必要とされている。このため、大きな加圧力を加えるために加圧ローラをバックアップ・ローラで支える等、加圧方法に対する提案がなされている(たとえば特許文献2参照。)
特開2002−254515号公報 特開2000−334836号公報
メディアMnは通常、インクジェット・プリンターで印刷されるが、近年この印刷に使用されるインクによっては、より強い加圧力でラミネート加工を行わないと、ラミネート・フイルムAを透して印刷されたインクの色やツヤの再現性が劣るものが出てきている。一方、メディアMkは一般に屋内で使用され、強度の耐水性や耐候性を要求されないため、使用されるインクも従来から使用されているもので良く、ラミネート加工において強い加圧力を必要としない。すなわち、薄いメディアMnに対しては加圧ローラ2の自重に加えてさらにスプリング66等により加圧力を付加することが必要となる。他方、厚いメディアMkは強い加圧力を必要とせず、強い加圧力を加えると、ポリスチレン等で作られた板状のパネルが潰されて変形する危険も生じる。
このようなラミネート装置の場合、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間に重なって送り込まれた搬送用フイルムC、メディアM、ラミネート・フイルムAを加圧する加圧力Pは、主として加圧ローラ2の自重Wによって決定される。もちろん、左右の螺子棒67の締め込みによって調整されるスプリング66による加圧力F(左右の加圧力を合わせたものをFとする)が加圧ローラ2の自重Wにプラスされる。(図11、図12参照)
しかし、加圧ローラ2と搬送用ローラ1はそれぞれローラの中央部と両端で外径に変化の無い、いわゆるストレートの外周形状で作られているため、スプリング66による加圧力Fを強くすると、図12に示すように、加圧ローラ2に撓みを生じ、ローラ間の中央部に隙間が発生する。このため、メディアの両端部には充分な加圧力が加えられても、中央部には必要な加圧力が加えられず満足なラミネート加工が得られない結果となっている。
また、この加圧力を上げるために、加圧ローラ2の自重を重くすると、スプリング66による加圧力Fは加圧ローラ2および搬送用ローラ1の外周部に巻かれたゴムにわずかな撓みを生じる程度にとどまるが、ローラの重量が増加し、それに伴いローラを支える部材の重量も増加するため、装置全体の重量が増加し、その使用場所である、オフィス等への搬入を困難なものにし、また、装置そのものの価格増の要因となっている。
そのため、加圧ローラ2の自重が軽く、薄いメディアMnのラミネート加工時に、スプリング66の加圧力等によりさらに強い加圧力を加えた場合であっても、搬送用ローラ1と加圧ローラ2のローラ間の中央部に隙間を生じないような構造の加圧装置を有するラミネート装置が求められている。
また、図11に示すラミネート装置に厚いメディアMkを送り込むと、図13に示すように、厚いメディアMkが加圧ローラ2を押し上げ、可動板61が軸62を支点に回転することにより加圧部材69を介してスプリング22を圧縮し、加圧ローラ2により大きな加圧力を作用させる結果となり、薄いメディアMnの場合よりも厚いメディアMkの場合の方がスプリング66が圧縮された分だけ強い加圧力が加えられる。
すなわち、薄いメディアMnの加工の場合にはローラの自重Wにスプリング66の加圧力Fを加えた高い加圧力Pでラミネート加工が行われ、厚いメディアMkの加工の場合には加圧ローラ2の自重による加圧力のみにより加工を行うことになり、メディアの厚さに対して要求される加圧力の強さと逆の加圧力を加える装置となっており、従って、加工対象メディアMの厚さに合った、必要な加圧力が得られるラミネート装置が求められる。
また、図11に示すラミネート装置においては、基本的にはメディアの厚さによって加圧力が決定されるため、同じ厚さのメディアでも使用されたインクの種類に応じて加圧力を変更することが困難であった。すなわち、加圧力を変更する場合、左右のハンドル68を個々に操作して、螺子棒67を回動することにより、加圧力を調整しなければならず、また左右の圧力を等しくすることも困難であった。
また、量的に加圧力Pを読みとる手段が無く、さらには、自重による加圧力Wとスプリングの圧縮による加圧力Fを知ることもできなかった。
さらに、図11に示すラミネート装置においてラミネート・フイルムAはアイドル・ローラ70を通過後、搬送用ローラ6に接触するまでの間で離型紙Bを剥離させ、フイルムから剥がされた離型紙Bは支持軸6aに軸支された巻芯6に巻き取られる。このとき、ラミネート・フイルムAから離型紙Bが分離される位置は、図14に示すT1位置(離型紙Bの接線位置)に限らず、T1位置からラミネート・フイルムAの走行ライン上で変化する(S位置)。あるいは離型紙Bとラミネート・フイルムAの分離する位置が図15に示すT2位置(ラミネート・フイルムAの接線位置)に限らず、T2位置から離型紙Bの走行ライン上で変化する(T3位置)。この変化は軸5aを介してラミネート・フイルムAに加わわる張力抵抗(テンション)の大小や、ラミネート・フイルムAと離型紙Bとを分離するときの抵抗値の大小により生じる。
これら離型紙Bの分離点T1点とS点の間あるいは、T2点とT3点の間の剥離位置の変化はラミネート加工時に、それぞれ各点の間を往復する振動となり、ラミネート加工時離型紙Bから分離されたラミネート・フイルムAに分離位置(S点またはT2、T3)と加圧ローラ2の間でフイルム面と直角方向の振動を生じさせる。この振動が生じると、ラミネート・フイルムAにシワが生じ、加圧ローラ2に接触してもそのシワが消えることはない。そのため、メディアMにシワのはいったフイルムがコーティング加工されてしまう。このシワは加圧力が高いと生じ易い傾向にある。このため加圧力を高くしてもラミネート・フイルムAにシワが生じないようなラミネート・フイルムAの案内手段/装置が必要とされる。
この発明のラミネート装置は、原反ローラから供給される印刷物やコンピュータの出力メディアなどの表面に、搬送用ローラと加圧ローラ間の加圧力により、ラミネートフイルムを貼り付けて積層体を形成するラミネート装置において、搬送用ローラは、中央部より両端部に向かってなだらかに外径を細くしたテーパ状の外周形状を有し、加圧ローラは、搬送用ローラの上部に対をなして当接可能に設けられ、中央部と両端で外径に変化の無いストレートの外周形状を有し、加圧力付与手段により加圧ローラのローラ軸の両端に加圧力を付与したことを特徴とする。
また、加圧力付与手段は、ラミネート装置本体の左右側板に嵌挿される回転軸と、前記回転軸の両端に取設された方向変換歯車に連動し、スプリングが内設されるバネ受けを上下方向に移動する螺子棒と、バネ受け下端部に取設され、バネ受けに連動し、スプリングによる加圧力を加圧ローラに付与する加圧ローラ軸受けを有することを特徴とする。
また、バネ受けは、螺子棒に螺合し、上部下部に折り曲げ水平部を有するコ字状の上部バネ受けと、上部バネ受けの下部の折り曲げ水平部に連接し、上部バネ受けに垂設され、加圧ローラ軸受が取設される下部バネ受けを有することを特徴とする。
また、下部バネ受けは、加圧ローラが搬送用ローラ上に給送されるメディア、ラミネート・フイルムと接触すると下降を停止し、下部バネ受けの停止以降上部バネ受けの下降により、バネ受けに内設されたスプリングを圧縮し、加圧ローラ軸受けを介して加圧ローラに加圧力を付与することを特徴とする。
また、回転軸の回転に連動して回転する表示板を側板に取設し、前記表示板に加圧ローラを上下移動させる全ストロ−クの間に略1回転する目盛板を取付け、前記目盛板の目盛りにローラ間の寸法とローラへの加圧力を連続的に表記したことを特徴とする。
また、上部バネ受けの上下動に連動し、上部バネ受けの上下方向移動量と、加圧ローラの加圧状態を認識するストロークセンサを設けたことを特徴とする
さらにまた、加圧ローラへのラミネート・フイルムの入り口側に、中央部を左右対称に、下側に僅かに弓状に湾曲した断面円形の丸棒状の形状を有するガイド部材を、出口側に、アイドルローラを設け、ガイド部材とアイドルローラの間でラミネート・フイルムを加圧ローラに接触させたことを特徴とする。
この発明のラミネート装置は、中央部より両端部に向かってなだらかに、外径を細くしたテーパ状の外周形状を有する搬送用ローラと、この搬送用ローラと上部に対をなし、中央部と両端で外周形状に変化の無いストレートの外周形状を有する加圧ローラを有しているので、加圧力付与手段により、加圧ローラに強い加圧力が加えられ、加圧ローラに撓みが生じた場合であっても、搬送用ローラがテーパ状の外周形状であるため、搬送用ローラと加圧ローラ間のローラ中央部に生ずる隙間の発生が防止され、両ローラにより加圧され接合される積層体に加わる圧力分布を均一にすることが可能となる。
また、回転軸を回転させることにより、装置本体の左右に設けたバネ受けに内設されるスプリングを同時に圧縮し、スプリングによる圧縮力を、搬送用ローラの自重による加圧力に加えてスプリングによる圧縮力によりラミネート加圧力を高める場合であっても、搬送用ローラと加圧ローラの接触線を両ローラの全域にわたり、隙間無くほぼ均一な圧力分布の状態にすることができ、従来、主として加圧ローラの自重によって決められた加圧力を搬送用ローラの外形テーパの形状と左右のスプリングの加圧力を適当に選択することによって、従来のラミネート装置よりも高い加圧力を得ることが可能になり、より強い加圧力でのラミネート加工を必要とするインクで出力されたメディアに対しても、必要とする加圧力を与えることができるラミネート装置を提供することができる。
また、ラミネート加工に必要とされる加圧力を主としてローラの自重によって加圧していた従来の装置に比べ、装置全体をより軽量にすることが可能になるため、オフィス等への搬入も容易になり、また、装置の価格も安価にすることが可能になる。
またこの本発明によると、回転軸を回転させ上部バネ受けを下降させると、上部バネ受けに垂設された下部バネ受けとともに加圧ローラ軸受けを介して加圧ローラが下降し、加圧ローラが搬送用ローラ上に給送されるメディア、ラミネート・フイルムと接触した時点で、加圧ローラと下部バネ受けは下降を停止し、上部バネ受けはその後も下降し、下部バネ受けと上部バネ受けの下部水平部との間にごく僅かな隙間が生じた時点で下降を停止するようにすることで、メディアは加圧ローラの自重のみによる加圧力を受ける状態になるため、厚いメディアに対しては加圧ローラの自重のみにより加圧し、必要以上にメディアを加圧して変形させるようなことも無くなり、厚いメディアに対して良好なラミネート加工が可能となる。
一方、薄いメディアをラミネート加工する場合は、回転軸をさらに回転させて上部バネ受けを下降させると、上部バネ受けの上部水平部と下部バネ受け間の間隔が減少し、両バネ受け間でスプリングが圧縮され、加圧ローラにスプリングによる圧縮力が付加され、搬送用ローラと加圧ローラの間に働く加圧力が増加し、加圧ローラは変形するが、搬送用ローラはテーパ状の外周形状であるため、搬送用ローラと加圧ローラ間は隙間のない状態となり、両ローラの全域にわたり隙間無くほぼ均一な圧力分布の状態にし、高い加圧力でラミネート加工を行うことができる。
このように、この発明のラミネート装置は、厚いメディアに対しては加圧ローラの自重のみにより加圧をするため、必要以上にメディアを加圧して変形させることがなく、また、薄いメディアに対しては加圧ローラの自重による加圧力にスプリングによる加圧力を加え、高い加圧力でラミネート加工を行うことができる。
さらに、この発明のラミネート装置は、回転軸を回転させ、回転軸の左右両端に設けたベベルギアを介して、螺子棒を同時に回転させることにより、左右の上部バネ受けにより、左右の下部バネ受け、加圧ローラ軸受けを介して加圧ローラを垂下した状態で左右均等に上下させ、あるいは、左右のスプリングを圧縮し、その加圧力で加圧ローラを加圧する場合においても、加圧ローラの上下の移動量および加圧力は常に左右等しい状態で保たれているので、常に左右の加圧力を等しい状態とすることができ、作業者が左右の加圧力を調整する必要がない。
また、この発明のラミネート装置は、上部バネ受けの最上点から最下点までの移動量に対応して約1回転する目盛板を有し、その目盛板によって、加圧ローラと搬送用ローラの間が開いている場合は、そのローラ間の間隔を、加圧ローラと搬送用ローラがメディアを介して接触した後、さらに上部バネ受けを下降させてスプリングを圧縮した場合はその圧縮による加圧力に加圧ローラの自重を加えた加圧力を表示することができる。
また、この発明のラミネート装置は、搬送用ローラにラミネート・フイルムが接触する前の加圧ローラの上部上流側に、中央部を左右対称に、下側に僅かに弓状に湾曲させた断面円形の丸棒状の形状を有するガイド部材を、接触後の上部下流側に、前部アイドルローラを設けているので、ラミネート加工時に、ガイド部材を経て加圧ローラに接触するラミネート・フイルムはガイド部材との摩擦抵抗により生ずる縦方向の張力と巾方向に弓状に湾曲した形状から生じる横方向の張力を受けた状態で加圧ローラに接触するので、ラミネート・フイルムはガイド部材との摩擦抵抗によって生ずる張力によって加圧ローラに押し付けられた状態となるため、ラミネート・フイルムと直角方向の振動の発生が防止され、ラミネート・フイルムに生ずるシワの発生を防止することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。従来例と同一構成については同一符号を用い説明を省略する。
この発明のラミネート装置は図1に示すように、台枠の左右両側に平行に固定された側板10を備え、この側板10に、搬送用ローラ1の軸1aと、搬送用フイルムCの原反3の巻芯を支持する軸3aと、ラミネート・フイルムAの巻芯を支持する軸5aと、ラミネート・フイルムAから剥離した離型紙Bを巻き取る巻芯を支持する軸6aとが軸架されている。
さらに、側板10の間には、ガイド部材8と、メディアMを送り込むテーブル4aと、押さえアイドルローラ9の軸と、案内アイドル・ローラ7の軸と、後記する操作ハンドル12の回転軸13が取設されている。
左右の側板10の間に支持された搬送用ローラ1は、モータ11によって駆動され、この搬送用ローラ1と上下に対をなすように加圧ローラ2が設けられている。 図2〜図4に両ローラによる加圧動作時の状態を示すように、本発明においては、搬送用ローラ1は中央部より両端部に向かってなだらかに、外径を細くしたテーパ状の外周形状を有しており、加圧ローラ2は中央部と両端で外径に変化の無いストレートの外周形状を有している。また、加圧ローラ2は次に説明する加圧力付与手段により加圧力が付与される。
次に、本発明の加圧力付与手段について、図5〜図10を用いて説明する。
図において、12はハンドル、13はハンドル12に連続して設けられ、左右側板10に嵌挿された回転軸で、回転軸13の両端で、側板10の外側に横軸ベベルギア14が固設されている。15は側板10の外側に取設された軸受け16に嵌装された螺子棒17、17の先端に固設され、前記横軸ベベルギア14と噛合する縦軸ベベルギアである。螺子棒17、17はコ字状に形成された上部バネ受け19の上部折り曲げ水平部19aに設けた雌ねじ18、18に螺合し、螺子棒17、17を回転することで、雌ねじ18、18を介して上部バネ受け19を上下動可能としている。19はコ字状の上部バネ受け、20は上部バネ受け19の下部折り曲げ水平部19bに当接する水平部20aを有し、上部バネ受け19から下方に垂設されるL字型の下部バネ受け、21は下部バネ受け20の下部に取設された加圧ローラ軸受けである。加圧ローラ軸受け21は側板10に設けたガイド溝10a間で上下動可能に設けられている。22は上部バネ受け19の上部水平部19aと下部バネ受け20の水平部20a間に設けられる間隔に張設されたスプリングである。
加圧ローラ2の軸2aはL型に折り曲げられた下部バネ受け20の下部に取設された加圧ローラ軸受け21に軸支されており、加圧ローラ軸受け21は図7,図8に示すように、左右の側板10の搬送用ローラ1と上下に対をなす位置に設けられた左右のガイド溝10a間を上下に摺動可能に設けられている。
以上説明した通り、回転軸13には左右の側板10の外側で軸受け部に接する位置に横軸ベベルギア14が取り付けられており、回転軸13の一端にはハンドル12が取り付けられている。横軸ベベルギア14はそれぞれ左右の縦軸ベベルギア15と噛合しており、縦軸ベベルギア15は左右の側板10に固定された軸受け16に嵌挿されている螺子棒17、17の軸端に固定されている。
螺子棒17、17はそれぞれ上部バネ受け19の上部水平部に設けた雌ねじ18,18と噛合しており、雌ねじ18,18はコ字状に作られた上部バネ受け19の上部の水平部19aに取り付けられている。左右の螺子棒17、17と雌ねじ18,18のネジピッチは同じであるが、左右のネジはそれぞれ、右ネジと左ネジで作られている。従って、螺子棒17、17の回転により、左右の上部バネ受け19は同一ピッチで上下する。
上部バネ受け19はその下部の折り曲げ水平部19bで、L型に折り曲げて形成された下部バネ受け20の水平部分20aと当接し、下部バネ受け20は上部バネ受け19から垂下した状態で連設される。また、図5に示すように、上部バネ受け19の上部の水平部19aと下部バネ受け20の水平部20aの内側部分の間隔Dに、その自由長をDとするスプリング22が嵌装されている。
作業者がハンドル12を回転させ、ベベルギア14、15、螺子棒17、17を介して上部バネ受け19を下降させると、上部バネ受け19に垂下された下部バネ受け20とともに下部バネ受け20に固設された加圧ローラ軸受け21がガイド溝10aに沿って下降し、図6に示すように、搬送用ローラ1と加圧ローラ2間でメディアMkを押圧する。このとき、加圧ローラ2と下部バネ受け20は下降を停止するが、上部バネ受け19は下部バネ受け20の水平部20aと上部バネ受け19の水平部19aとの間に隙間Eができるまで下降を続ける。この隙間Eが生じた時点でハンドル12の回転を停止させると、メディアMkは加圧ローラ2の自重のみによる加圧力を受ける状態になる。
厚いメディアMkは一般に発泡ポリスチレン等の軽くて柔らかい材料で作られているため、図4に示すように、加圧ローラ2の自重Wにより圧縮され、メディアMkは搬送用ローラ1のテーパ状の外周形状による径の寸法差を吸収して搬送用ローラの外形に沿って変形し、加圧ローラ2と搬送用ローラ1の間でメディアMkとラミネート・フイルムAは密着した状態となり、良好なラミネート加工が行われる。
一方、薄いメディアMnをラミネート加工する場合、作業者がハンドル12をさらに回転させて、上部バネ受け19を下降させると、図6に示す上部バネ受け19と下部バネ受け20の内側部分の間隔Dが減少し、その間隔の減少分スプリング22が圧縮され、加圧ローラ2に加わる加圧力が増加し、図3に示すように、加圧ローラ2は変形するが、搬送用ローラ1の外周形状は変形分を補正するように中央部から両端に向かってなだらかに細くしたテーパ状であり、変形によって生ずる隙間をうめるため、搬送用ローラ1と加圧ローラ2の接触線を全域にわたり、隙間無くほぼ均一な圧力分布の状態にし、加圧ローラ2と搬送用ローラ1の間で、薄いメディアMnとラミネート・フイルムAは密着した状態となり、良好なラミネート加工が行われる。
以上の通り、この実施の形態のラミネート装置は、厚いメディアMkに対しては加圧ローラ2の自重のみにより加圧するため、必要以上にメディアを加圧して変形させるようなことも無くなり、また、薄いメディアMnに対しては加圧ローラ2の自重による加圧力にスプリング22による加圧力を加え、高い加圧力でラミネート加工を行うことができる。
さらに、この実施の形態のラミネート装置は、ハンドル12を回転させ、左右のベベルギア14、15を介して、螺子棒17、17を同時に回転させることにより、雌ねじ18,18を上下させ、雌ねじ18,18の上下により、左右の上部バネ受け19により、左右の下部バネ受け20、加圧ローラ軸受け21を介して加圧ローラ2を垂下した状態で上下させ、また、左右のスプリング22を圧縮し、その加圧力を加圧ローラ2に付加するが、このときの加圧ローラ2の上下の移動量および加圧力は常に左右等しい状態が保たれているので、作業者が左右の加圧力を調整する必要もなく、常に左右等しい状態で加圧することができる。上記説明においてベベルギア14、15を用いた形態として説明したが、ベベルギアに代えてウォーム歯車、ネジ歯車等方向変換をできる歯車歯車を用いることができる。
次に、この発明の加圧力表示手段について説明する。図7および図8に示すように、回転軸13の他端には小歯車23が固設され、小歯車23は側板10に固設された軸取付座28に固定された支持軸27の周りを回転する軸受筒26に嵌装された大歯車24と噛合している。また大歯車24と同期回転するように軸受筒26には表示板25が嵌装されている。従って、回転軸13を回転させ、ベベルギア14、15、螺子棒17、17等を介して上部バネ受け19を下降させると、左右のスプリング22が圧縮され、回転軸13の回転に連動し、小歯車23に噛み合った大歯車24が回転し、大歯車24に連動して表示板25も図8の矢印Hまたは矢印Iの方向へ回転する。
この大歯車24およびこれと一体的に回転する表示板25は、回転軸13の回転により上下する上部バネ受け19が最上点から最下点まで移動する間に1回転より少し少ない角度だけ回転するよう、小歯車23と大歯車24の歯車比が定められている。本実施例の場合、図9に示すように、上部バネ受け19の最上点から最下点まで移動する距離(=ストローク)は40mmに作られている。このうち、上部の15mmは加圧ローラ2が下降するストロークである。すなわち、図7に示すローラ間隔Fの最大値は15mmである。さらに回転軸13を回転させ、上部バネ受け19を下降させると、上部バネ受け19と下部バネ受け20の間でスプリング22が圧縮される。このスプリングの圧縮のための全移動量(ストローク)は25mmで、加圧ローラ2に300kgの加圧力がスプリングの圧縮によって加えられるように構成されている。すなわち、このスプリング22にはバネ定数6kg/mmの圧縮バネが2本使用され、加圧ローラの上昇時、上部バネ受け19と下部バネ受け20のスプリングの当接部の間隔がスプリング22の自由長となる状態で取り付けられている。〔6kg/mm×25mm×2本=300kg〕この間(上部バネ受けが最上点から最下点までの40mmを移動する間)に表示板25(および大歯車24)は角度にして330度回転する。
図9(a)に上部バネ受けの最上点からの下降量(mm)とローラ間隔(mm)および加圧力(kg)との関係を示す。またこの場合、加圧ローラの自重は43kgである。図9(a)に示すように、表示板の外周円周上の330度の間に目盛板を貼りつける。その目盛は、40mmのストロークのうち15mmの間(角度にして330÷40×15=123.75度の間)はローラ間隔G(mm)を示し、25mmのストロークの間(角度にして206.25度の間)は加圧ローラにかかる加圧力PKgを示す。
加圧力の目盛り表示について説明すると、図9(a)は、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との隙間(間隔)を示す目盛り(mm単位)と、加圧ローラー2と搬送用ローラ1との間の加圧力を示す目盛り(Kgf単位)とを1つの帯状に表示しているが、図9(b)に示すように、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との隙間(間隔)を示す目盛り(mm単位)と、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間の加圧力を示す目盛り(Kgf単位)とを、1つの帯状に表示しているが、通常使用しない加圧力である200Kgf未満を空白とすることや、図9(c)に示すように、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との隙間(間隔)を示す目盛り(mm単位)と、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間の加圧力を示す目盛り(Kgf単位)とを、それぞれ別の帯状に表示した形態とすることもできる。
また表示板25の取付けられている側の側板10の側面に取り付けられる側カバー30の表示板25の外周に面する位置に読取り窓31が設けられており、作業者がこの窓を通して表示板25の外周に貼られた目盛板29の目盛りを読むことができるようになっている。
作業者はラミネート・フイルムAの原反5を軸5aにセットし、引き出したラミネート・フイルムAをガイド部材8の下側を経て、加圧ローラ2の上側に引き出す。その位置でラミネート・フイルムAから離型紙Bを剥がして前部アイドルローラ9を介して軸6aに支持された巻芯6に巻き付け、粘着面が露出したラミネート・フイルムAを搬送用フイルムCとともに搬送用ローラ1と加圧ローラ2との間に挿通したのち、ハンドル12を回転させ、上部バネ受け19およびそれに連動して下降する下部バネ受け20とともに加圧ローラ2を下降させ、使用するメディアMの厚さに応じたローラ間隔Gの値(厚いメディアMkの場合)、または使用するメディアMがインクジェット・プリンターで出力印刷するときに使用されたインクに応じた加圧力の値(薄いメディアMnの場合)を表示板25の外周に貼り付けられた目盛板29を側カバー30に設けられた読取り窓31を通して読み取り、各メディアMに適した加圧力を設定することができる。
この実施の形態において、回転軸13を回転させ、ベベルギア14、15、螺子棒17等を介して上部バネ受け19を下降させると、加圧ローラ2が下降し、さらに上部バネ受け19を下降させると、左右のスプリング22が圧縮され、加圧ローラ2にスプリング22の圧縮による加圧力が加えられる。一方、回転軸13が回転すると小歯車23に噛合する大歯車24が回転する。大歯車24は表示板25とともに軸受筒26に嵌め込み固定されており、軸取付座28で片側の側板10に固定された支持軸27の周りを回転する。側カバー30の表示板25の外周に面する位置に読取り窓31が設けられており、作業者はこの窓を通して表示板25の外周に貼られた目盛板29の目盛りを読むことができる。
この実施の形態のラミネート装置は、上部バネ受け19の最上点から最下点までの移動量に対応して約1回転する目盛板29を有しており、目盛板29によって、加圧ローラ2と搬送用ローラ1の間が開いている場合はそのローラ間の間隔を、加圧ローラ2と搬送用ローラ1がメディアMnを介して接触した後、さらに上部バネ受け19を下降させてスプリング22を圧縮した場合は、その圧縮による加圧力に加圧ローラ2の自重を加えた力、つまり加圧ローラ2に加わる加圧力を表示する。
作業者は厚いメディアMkをラミネート加工する場合は、そのメディアMkの厚さに応じたローラ間隔をハンドル12の操作で上部バネ受け19を上下させて、ローラ間隔Gを調整し、使用するメディアMkの厚さに応じたローラ間隔の値を表示板25の外周に貼り付けられた目盛板29を側カバー30に設けられた読取り窓31を通して読み取るとることにより設定することができる。
また、作業者は薄いメディアMnをラミネート加工する場合は、そのメディアがインクジェット・プリンターで出力印刷するときに使用されたインクに応じた加圧力をハンドル12の操作で上部バネ受け19を上下させて、スプリング22を圧縮調整し、使用するメディアMnの厚さに応じた加圧力の値を、表示板25の外周に貼り付けられた目盛板29を側カバー30に設けられた読取り窓31を通して読み取るとることにより設定することができる。
次に、目盛板を用いた表示手段に代えて、デジタル値で表示する表示手段について説明する。図10(a)に示すように、搬送用ローラ1の軸受け1bに取り付けたブラケット32に、ストロークセンサ(直線変位センサ)33の本体を固定し、ストロークセンサ33の検出軸33a先端を上部バネ受け19に取り付けた先端誘導部材34に固定して上部バネ受け19の上下方向の移動量に比例して変化する電圧出力を得て、この電圧値をラミネート装置の制御部のマイコンでA/D変換してデジタル値として読み取り、演算するように構成する。
図10(a)は、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間隔(隙間)が零の位置(つまり搬送用ローラ1のクラウン形状のふくらんだ中央部が加圧ローラ2に接触し始める位置)を示している。この時のストロークセンサ33の伸び状態をL0として、この時の電圧値をV0としてこれを基準値(原点値)としている。
上部バネ受け19が 図10(a)の位置よりも上方へ移動すると、ストロークセンサ(直線変位センサ)33の検出軸33a先端の伸び量LはL0よりも大きくなり、得られる電圧値VはV0よりも大きくなる。ストロークセンサ33から得られる電圧値VがV0よりも大きいときは、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間隔(隙間)が空いている状態であるとマイコンが認識する。
一方、上部バネ受け19が 図10(a)の位置よりも下方へ移動すると、ストロークセンサ(直線変位センサ)33の検出軸33a先端の伸び量LはL0よりも小さくなり、得られる電圧値VはV0よりも小さくなる。
ストロークセンサ33から得られる電圧値VがV0よりも小さい時は、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間隔(隙間)が無く加圧している状態であるとマイコンが認識する。
図10(b)は約230Kgfまで加圧した状態で、この時のストロークセンサ33の伸び量はL1に、出力電圧値はV1に変化している。つまり、回転軸13を回転することにより、上部バネ受け19が下方へ移動してバネ22はL0−L1(V0−V1)分だけ収縮する。この場合は、ストロークセンサ33から得られる電圧値VはV0よりも小さいので、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間隔(隙間)が無く加圧している状態であるとマイコンが認識する。
また、L0の位置の時のV0、L1の位置の時のV1など、ストロークセンサ33の伸び量と出力電圧との関係は、ストロークセンサ33の仕様で判っている既知の値であることと、バネ22のバネ定数も既知の値であるので、このL0−L1(V0−V1)分のバネ22の縮み量が何mmであるかを求めて、現時点の加圧力Kgfを演算することができる。演算で求めた現在の加圧力を、ラミネート装置の表示部に表示しても良いし、また、回転軸13を回すことにより、加圧力が所定の加圧力230Kgfに達した時に、ブザーを鳴らして、操作者に知らせる様にしても良い。
本実施の形態では、バネ22が1mm縮む毎に約12Kgf(バネ定数6Kg/mmが2本)の加圧力が加圧ローラ2の自重に加えられるので、例えば、図10(a)から25mm縮んでいる状態であれば、現在の加圧力は、
(加圧ローラ2の自重43Kgf)+(12Kgf x 25mm)=343Kgf
の加圧力が得られていることを演算で求めることができる。
図10(c)は回転軸13を回転することにより、上部バネ受け19が上方へ移動して加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間隔(隙間)が10mm空いている状態を示す。この時、ストロークセンサ33の出力電圧V3から、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間隔(隙間)が、L2−L0(V2−V0)分空いていることが求められる。
この場合は、ストロークセンサ33から得られる電圧値VはV0よりも大きくなるので、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間隔(隙間)が空いている状態であるとマイコンが認識し、これをラミネート装置の表示部に加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間隔を1mm単位で表示する。
また、回転軸13の軸端に、モーターを取り付けて、モーターにより回転軸13を回転させても良いのである。
また、本ラミネート装置の操作部に「加圧ローラ下降スイッチ」と「加圧ローラ上昇スイッチ」を設けて、「加圧ローラ下降スイッチ」を長押し(約1秒間連続押し)をすれば、ラミネート装置の制御部のマイコンが、モーターを上部バネ受け19が下方へ移動する方向に回転させて、現時点のストロークセンサ33の電圧値を読み、電圧値がV0よりも小さい値ならば、加圧力を演算で求めて、表示部に加圧力(単位Kgf)を表示しながら、加圧ローラ2を下降させ、演算で求めた加圧力が230Kgfに達すれば停止させる。
また、加圧力が230Kgfに達して停止した後に、加圧力を微調整したい場合は、「加圧ローラ下降スイッチ」を短押し(約0.2秒間)をすれば、1回押す毎にモーターが寸動して、1回押す毎に加圧力が約5Kgf増えた位置で停止する。
あるいは、「加圧ローラ上昇スイッチ」を短押し(約0.2秒間)をすれば、1回押す毎にモーターが寸動して、1回押す毎に加圧力が約5Kgf減少した位置で停止させることができる。
また、図10(b)の状態から、「加圧ローラー上昇スイッチ」を長押し(約1秒間連続押し)すれば、ラミネート装置の制御部のマイコンがモーターを上部バネ受け19が上方へ移動する方向に回転させて、現時点のストロークセンサ33の電圧値を読み、電圧値がV0よりも大きい値ならば、 加圧ローラ2と搬送用ローラ1の隙間を演算で求めて、表示部にその間隔(単位mm)を表示しながら、加圧ローラ2と搬送用ローラ1の隙間が零になった位置で停止させる。この位置から微調整したい場合は、「加圧ローラ上昇スイッチ」を短押し(約0.2秒間)をすれば、1回押す毎にモーターが寸動して、1回押す毎に加圧ローラ2と搬送用ローラ1の間隔が1mm増えた位置で停止するので、加圧ローラ2と搬送用ローラ1の間隔を2mm、3mm、4mm、5mmと設定変更することができる。
あるいは、加圧ローラ2と搬送用ローラ1の隙間が零になった位置で停止した後、もう一度、「加圧ローラ上昇スイッチ」を長押し(約1秒間連続押し)をすれば加圧ローラ2と搬送用ローラ1の間隔が10mmになる位置まで移動して停止する。この位置から微調整したい場合は、「加圧ローラ下降スイッチ」を短押し(約0.2秒間)をすれば、1回押す毎にモーターが寸動して、1回押す毎に加圧ローラ2と搬送用ローラ1の間隔が1mm減った位置で停止するので、加圧ローラ2と搬送用ローラ1の間隔を9mm、8mm、7mm、6mmと設定変更することができる。
このように、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間隔が空いている状態では、表示部に隙間をmm単位で表示し、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との隙間がなく加圧している状態では、加圧力をKgf単位で表示し、操作者が「加圧ローラー下降スイッチ」あるいは、「加圧ローラー上昇スイッチ」を押すことにより、モーターで回転軸13を回して任意の加圧力、あるいは任意のローラー間隔を容易に設定できるラミネート装置が得られる。
また、 図10(a)、10(c)のEで示すように、バネ22の先端(上端)と上部バネ受け19の上端内側との間に約1mmの隙間があく程度の自由長のバネ22を使用しているので、厚みが10mmのスチレンボードなどのメディアにラミネート加工する場合は、加圧ローラ2と搬送用ローラ1との間の隙間を約9mmに設定しておけば、加圧ローラ2の自重約43Kgfのみの加圧力をかけてのラミネート加工ができる。
次に、本発明のラミネート・フイルムAのシワ発生防止装置について説明する。
図1に示すように、搬送用ローラ1にラミネート・フイルムAが接触前の加圧ローラ2の上部上流側にガイド部材8を設け、接触後の上部下流側に前部アイドルローラ9を設けている。前部アイドルローラ9は軸を左右の側板10により軸架されており、ガイド部材8は両端を左右の側板10に固定され、中央部を左右対称に、下側にわずかに弓状に湾曲させた断面円形の丸棒状の形状を有している。
ガイド部材8を経て加圧ローラ2に接触するラミネート・フイルムAはガイド部材8との摩擦抵抗により生ずる縦方向の張力と、巾方向に弓状に湾曲した形状から生じる横方向の張力を受けた状態で、図1に示すT点で加圧ローラ2に接触する。
また、加圧ローラ2に接触したラミネート・フイルムAは、前部アイドルローラ9と加圧ローラ2の接線との接点Sで離型紙Bを分離し、分離した離型紙は軸6aに支持された巻芯6に巻き付けられる。この離型紙Bの分離する位置はラミネート・フイルムと離型紙の接着力のバラツキやラミネート・フイルムにかかる張力の変化によって接点Sの付近で変化するが、ラミネート・フイルムAは図1のT−S間でガイド部材8から生じる張力によって加圧ローラ2に押し付けられた状態にあること、およびS点で接線方向に離型紙を剥がすために、本発明の加圧ローラ2の上部入口側に、中央部を左右対称に、下側に僅かに弓状に湾曲した断面円形の丸棒状の形状を有するガイド部材8を、上部出口側に、アイドルローラ9を設け、ガイド部材8とアイドルローラ9の間でラミネート・フイルムAを加圧ローラに接触させる構成とすることにより、フイルム面と直角方向の振動の発生を防止し、従ってラミネート・フイルムAの分離時に生ずるシワの発生を防止することができる。
また、ガイド部材8は固定した棒状材に限定されるものではなく、回転するローラでも良く、また外形も弓状に限定されるものではない。アイドルローラ9の替わりに円滑な表面外周を有する棒状の部材でも良い。
また、搬送用ローラ1の外周(テーパの)形状は図2、図3、図4に示すように、2次曲線(放物線)が好ましいが、中央部が平行(ストレート)で両端部をテーパ状の直線で近似した場合でも、搬送用ローラ1および加圧ローラ2の外周に施すゴムライニングの層の厚さと硬度を適当に選ぶことで、2次曲線の場合と同様の効果を得ることができる。
以上、実施の形態を図示の例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な態様で実施することが可能である。
この発明のラミネート装置の各フイルムの流れと、ローラ、ガイド部材、テーブルとの位置関係を示す断面図である。 加圧ローラの自重のみによる加圧の状態を示すローラ部断面図である。 加圧ローラに適当な加圧力を加えることにより、加圧ローラと搬送用ローラの接触線を隙間無くほぼ均一な圧力分布にした状態を示すローラ部断面図である。 加圧ローラの自重のみによる加圧力によって厚いメディアを加工する状態を示すローラ部断面図である。 加圧ローラと搬送用ローラの間隔を広げた状態を示す断面図である。 この発明のラミネート装置で、加圧ローラの自重のみによる加圧力で厚いメディアを加工する状態を示す断面図である。 この発明のラミネート装置で、目盛り板の取付と駆動状態を示す断面図である。 この発明のラミネート装置で、目盛り板の取付と駆動状態を示す側面図である。 (a)〜(c)は、この発明のラミネート装置の表示手段として用いられる、目盛りの構成原理とラミネート装置への取付状態を示す展開図である。 下部バネ受けと上部バネ受けとの隙間及び加圧力を検出するセンサの取付状態を示す要部断面図である。 下部バネ受けと上部バネ受けとの隙間及び加圧力を検出するセンサの取付状態を示す要部断面図である。 下部バネ受けと上部バネ受けとの隙間及び加圧力を検出するセンサの取付状態を示す要部断面図である。 従来のラミネート装置を示す断面図である。 従来のラミネート装置の加圧時におけるローラの変形をを示す断面図である。 従来のラミネート装置で厚いメディアを加工する状態を示す側面図である。 従来のラミネート装置でラミネート・フイルムから離型紙が分離される位置を示す要部側面図である。 従来のラミネート装置でラミネート・フイルムから離型紙Bが分離される位置示す他の例の要部側面図である。
符号の説明
1 搬送用ローラ
2 加圧ローラ
3 搬送用フイルムの原反
4a、4b テーブル
3a 搬送用フイルムの原反の巻芯を支持する軸
5 ラミネート・フイルムAの原反
5a ラミネート・フイルムの巻芯を支持する軸
6a 離型紙を巻き取る巻芯を支持する軸
8 ガイド部材
9 アイドルローラ
12 ハンドル
13 回転軸
14 横軸ベベルギア
15 縦軸ベベルギア
16 軸受け
17 螺子棒
18 雌ねじ
19 上部バネ受け
20 下部バネ受け
21 加圧ローラ軸受け
22 スプリング
23 小歯車
24 大歯車
25 表示板
26 軸受筒
27 支持軸
28 軸取付座
29 目盛板
30 側カバー
31 読取り窓
32 ブラケット
33 ストロークセンサ

Claims (7)

  1. 原反ローラから供給される印刷物やコンピュータの出力メディアなどの表面に、搬送用ローラと加圧ローラ間の加圧力により、ラミネートフイルムを貼り付けて積層体を形成するラミネート装置において、搬送用ローラは、中央部より両端部に向かってなだらかに外径を細くしたテーパ状の外周形状を有し、加圧ローラは、搬送用ローラの上部に対をなして当接可能に設けられ、中央部と両端で外径に変化の無いストレートの外周形状を有し、加圧力付与手段により加圧ローラのローラ軸の両端に加圧力を付与したことを特徴とするラミネート装置。
  2. 加圧力付与手段は、ラミネート装置本体の左右側板に嵌挿される回転軸と、前記回転軸の両端に取設された方向変換歯車に連動し、スプリングが内設されるバネ受けを上下方向に移動する螺子棒と、バネ受け下端部に取設され、バネ受けに連動し、スプリングによる加圧力を加圧ローラに付与する加圧ローラ軸受けを有することを特徴とする請求項1記載のラミネート装置。
  3. バネ受けは、螺子棒に螺合し、上部下部に折り曲げ水平部を有するコ字状の上部バネ受けと、上部バネ受けの下部の折り曲げ水平部に連接し、上部バネ受けに垂設され、加圧ローラ軸受が取設される下部バネ受けを有することを特徴とする請求項2記載のラミネート装置。
  4. 下部バネ受けは、加圧ローラが搬送用ローラ上に給送されるメディア、ラミネート・フイルムと接触すると下降を停止し、下部バネ受けの停止以降上部バネ受けの下降により、バネ受けに内設されたスプリングを圧縮し、加圧ローラ軸受けを介して加圧ローラに加圧力を付与することを特徴とする請求項3記載のラミネート装置。
  5. 回転軸の回転に連動して回転する表示板をラミネート装置本体の側板に取設し、前記表示板に加圧ローラを上下移動の全ストロ−クの間に略1回転する目盛板を取付け、前記目盛板の目盛りにローラ間の寸法とローラへの加圧力を連続的に表記したことを特徴とする請求項2記載のラミネート装置。
  6. 上部バネ受けの上下動に連動し、上部バネ受けの上下方向移動量と、加圧ローラの加圧状態を認識するストロークセンサを設けたことを特徴とする請求項3記載のラミネート装置。
  7. 加圧ローラへのラミネート・フイルムの入り口側に、中央部を左右対称に下側に僅かに弓状に湾曲した断面円形の丸棒状の形状を有するガイド部材を、出口側に、アイドルローラを設け、ガイド部材とアイドルローラの間でラミネート・フイルムを加圧ローラに接触させたことを特徴とする請求項1記載のラミネート装置。
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