JP3779911B2 - Laminator and how to use laminator - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光性のフィルムウェブを所望の長さに切断して基板の両面に貼り付けるためのラミネータに関する。
【0002】
より詳細に言えば、本発明は特に、プリント回路用基板の両面のそれぞれにおいて、感光性レジスト層を有するフィルムウェブの先端を仮付け、すなわち一時的に貼り付け、上下一対の圧力ロール間に基板をフィルムウェブとともに送り込むことにより基板の両面にフィルムを圧着させるラミネータにして、基板へのフィルムの貼り付けが完了する前にフィルムウェブを基板の寸法および貼り付け位置に合わせて自動的に切断することのできるオートカットラミネータに関する。
【0003】
【従来の技術】
プリント回路基板は、近年、多層化が進んでいる。それに伴い、基板の厚さも多様化している。厚さ0.1mm以下の薄い内層板から、厚さ10mm程度の厚い多層板まで製作されるようになっている。したがって、上述したオートカットラミネータも、このように幅広い範囲で厚さが異なる基板に対応する必要がある。
【0004】
オートカットラミネータには、上述した一対の圧力ロールのほか、基板へのフィルムウェブの貼り付け開始に際してフィルムウェブの先端を基板に仮付けするための一対の仮付け部材、上記一対の圧力ロール間にフィルムウェブを案内するための一対のフィルムガイド、および、フィルムウェブを基板に貼り付けている間にフィルムウェブを所望の長さになるように横方向に切断する一対のカッタユニットが設けられている。厚さの異なる基板の両面に対して常に適正なフィルム貼り付けを行うためには、これらの装備の高さ位置を基板の厚さに合わせて調整することが望ましい。しかしながら、従来のオートカットラミネータは、上述した各装備の高さ位置を調整するための十分な構成を備えていなかった。特に、厚い基板に対して従来のオートカットラミネータは十分に対処できていなかった。従来のオートカットラミネータで行われてきたことは、基板の上方にあるフィルムガイドを、厚い基板の上面と接触しないように数mm程度の範囲で持ち上げることぐらいだった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
基板の両面にフィルムを貼り付けるオートカットラミネータにおける基板の上方および下方の上記各装備群は、取り扱う基板の厚さ方向に関する中心面に対して上下対称の位置に設けられる。また、ラミネータの動作も上下対称に同期して行われる。それによって、基板の両面に貼り付けられたフィルムの位置が互いに整合する。
【0006】
ところが、取り扱う基板の厚さが変わると、基板の両面に貼り付けたフィルムの位置が互いに整合しなくなってしまう。基板の厚さ方向に関する中心面の高さ位置が変わってしまうため、基板の上方および下方の各装備群が上下対称の位置でなくなってしまうからである。
【0007】
オートカットラミネータは、フィルム仮付け時には上方および下方の仮付け部材が基板に向かって移動し、フィルム切断時には上方および下方のカッタユニットおよび仮付け部材が基板に向かってフィルムと同速度で移動するように構成されている。基板の厚さが変わると、これらの動作が、基板の厚さ方向に関する中心面に関して上下対称でなくなるので、貼り付けたフィルムの後端の位置が基板の上面と下面とでずれてしまう。
【0008】
この問題を解消するには、基板の上方の装備群の高さ位置を調整する必要がある。オートカットラミネータの貼り付けステーションの前後には、基板を搬送するための搬送装置が固定配置されており、下方の圧力ロールの最上位置は搬送装置の搬送面と常に同じ高さにある必要があるので、下方装備群の高さ位置を変えることはできないからである。
【0009】
また、オートカットラミネータは、仮付け部材およびカッタユニットのような可動装備と、圧力ロールおよびフィルムガイドのような静止装備とがあるが、両者の間の相対初期位置が変化すると適正な作動ができず、適正なフィルム貼り付けができない。したがって、上方装備群の高さ位置を調整するに際しては、可動装備と静止装備との間の相対初期位置を維持することが望ましい。
【0010】
また、上方の装備群の高さ位置を調整しても、該上方の装備群と下方の装備群との間の同期運動が維持されることが望ましい。
そこで本発明の目的は、厚さの異なるそれぞれの基板に対して常に適正なフィルム貼り付け作業を行うことのできるよう、上方の装備群の高さ位置が調整可能なラミネータを提供することにある。
【0011】
また、本発明の別の目的は、上方の装備群の高さ位置を変更しても上方装備群と下方装備群との間の同期運動を維持することのできるラミネータを提供することにある。
【0012】
さらに本発明の目的は、基板の厚さに応じて適正なフィルム貼り付けができるような、ラミネータの使用方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、
感光性のフィルムウェブを所望の長さに切断して基板の両面に貼り付けるためのラミネータであって、
ラミネータ本体と、該ラミネータ本体を通して基板を搬送するための搬送装置と、を備えており、
前記ラミネータ本体が、
左右一対の側部支持部材と、
該一対の側部支持部材間に配置され、基板の上方および下方に設けられた回転可能な一対の圧力ロールにして、その間にて基板の両面にフィルムウェブを圧着するための圧力ロールと、
前記上方圧力ロールの回転軸の左右端部のそれぞれに設けられた加圧装置にして、それぞれが前記上方圧力ロールの回転軸の前記端部を支持する一端を有している加圧装置と、
前記一対の側部支持部材間に配置され、前記一対の圧力ロール間にフィルムウェブを案内するためのフィルムガイドにして、基板の上方および下方に設けられた一対のフィルムガイドと、
前記一対の側部支持部材間に配置され、基板へのフィルムウェブの貼り付け開始に際しフィルムウェブの先端を基板に仮付けするための仮付け部材にして、基板の上方および下方に設けられた一対の仮付け部材と、
前記一対の側部支持部材間に配置されたガイドバーおよびカッタバックアップと、前記ガイドバーに沿って移動しながら前記カッタバックアップ上に保持されたフィルムウェブを切断可能なカッタとを有するカッタユニットにして、基板の上方および下方に設けられた一対のカッタユニットと、
前記一対の側部支持部材のそれぞれの上側位置にて該側部支持部材に対して上下方向移動可能に設けられた左右一対のキャリヤプレートと、
該一対のキャリヤプレートのそれぞれに対して上下方向移動可能に設けられた左右一対の上方支持ブロックと、
前記一対の側部支持部材のそれぞれの下側位置にて該側部支持部材に対して上下方向移動可能に設けられた左右一対の下方支持ブロックと、
前記キャリヤプレートと前記上方支持ブロックとの間の前記上下方向移動を選択的に阻止可能な上方係止装置と、
前記側部支持部材と前記下方支持ブロックとの間の前記上下方向移動を選択的に阻止可能な下方係止装置と、
前記一対のキャリヤプレートを前記側部支持部材に対して上下方向に移動させるためのキャリヤプレート駆動装置と、
前記上方支持ブロックと前記下方支持ブロックとを前記側部支持部材に対して上下方向に移動させるための支持ブロック駆動装置と、
を備え、
前記上方および下方仮付け部材のそれぞれが、両端を前記一対の上方支持ブロックおよび前記一対の下方支持ブロックにそれぞれ取り付けられており、
前記上方および下方カッタユニットのそれぞれが、両端を前記一対の上方支持ブロックおよび前記一対の下方支持ブロックにそれぞれ取り付けられており、
前記上方フィルムガイドが、両端を前記一対のキャリヤプレートに取り付けられており、
前記下方フィルムガイドが、両端を前記一対の側部支持部材に取り付けられており、
前記一対の加圧装置のそれぞれの他端が、前記一対のキャリヤプレートにそれぞれ取り付けられており、
前記上方係止装置により前記上方支持ブロックと前記キャリヤプレートとを互いに係止させ、且つ、前記下方係止装置により前記下方ブロックと前記側部支持部材とを互いに係止させた状態で、前記キャリヤプレート駆動装置を作動させることにより、前記上方圧力ロール、前記上方フィルムガイド、前記上方仮付け部材および前記上方カッタユニットを基板に対して近接または離反させることができるようにしたことを特徴とするラミネータが提供される。
【0014】
前記キャリヤプレート駆動装置は、前記一対のキャリヤプレートを同時に同じ量だけ移動させるようにしたキャリヤプレート同期機構を有することができる。
前記キャリヤプレート駆動装置は、
前記一対の側部支持部材のそれぞれに取り付けられた一対のブラケット手段と、
それぞれのブラケット手段に回転可能に取り付けられ、垂直方向に延びる一対のロッドにして、それぞれが、隣接する前記キャリヤプレートに設けられたナット部分と螺合するねじ部分を一方の端部に有し、ウォームギヤを他方の端部に有している一対のロッドと、
該一対のロッドの前記ウォームギヤと係合するウォームを両端に有するシャフトと、
を備えており、
該シャフトを回転させることにより該回転が前記ウォームと前記ウォームギヤとを介して前記一対のロッドに伝達され、該ロッドが回転することにより、該ロッドの前記ねじ部分と螺合する前記ナット部分が設けられた前記一対のキャリヤプレートが同時に同じ量だけ移動するようになすことができる。
【0015】
前記支持ブロック駆動装置は、
左右一対の上方無端チェーン装置にして、各上方無端チェーン装置が、上方および下方のスプロケットと、これらのスプロケットに掛け回され、且つ、前記一対の上方支持ブロックの一つが取り付けられたチェーンとを有する、一対の上方無端チェーン装置と、
左右一対の下方無端チェーン装置にして、各下方無端チェーン装置が、上方および下方のスプロケットと、これらのスプロケットに掛け回され、且つ、前記一対の下方支持ブロックの一つが取り付けられたチェーンとを有する、一対の下方無端チェーン装置と、
前記一対の上方無端チェーン装置を互いに同期運動させるべく、該一対の上方無端チェーン装置の前記上方スプロケット間、または、前記下方スプロケット間を連結する第1のシャフトと、
前記一対の下方無端チェーン装置を互いに同期運動させるべく、該一対の下方無端チェーン装置の前記上方スプロケット間、または、前記下方スプロケット間を連結する第2のシャフトと、
前記第1のシャフトまたは前記第2のシャフトに回転を与えるためのモータと、
前記上方無端チェーン装置と前記下方無端チェーン装置との間に設けられ、選択的に両者間に対称的な同期運動を伝達したり両者間の運動伝達を遮断したりできるクラッチ装置と、
を備えることができる。
【0016】
前記上方無端チェーン装置の前記下方スプロケットと前記下方無端チェーン装置の前記上方スプロケットとが互いに隣接して配置されるものとし、
前記クラッチ装置は、
前記上方無端チェーン装置の前記下方スプロケットの一つに連結された第1の歯車と、
該第1の歯車が取り付けられた前記上方無端チェーン装置の前記下方スプロケットに隣接する前記下方無端チェーン装置の前記上方スプロケットに連結された第2の歯車と、
を備えており、
前記第1の歯車と前記第2の歯車とは、互いに噛み合って前記上方無端チェーン装置と前記下方無端チェーン装置との間に対称的な同期運動を伝達させることができ、
前記第1の歯車および前記第2の歯車の一方は、他方の歯車に回転運動を伝えないよう、関連するスプロケットとの間の連結を選択的に解除可能とすることができる。
【0017】
本発明によればさらに、
感光性のフィルムウェブを所望の長さに切断して基板の両面に貼り付けるためのラミネータであって、回転可能な一対の圧力ロールにして、その間にて基板の両面にフィルムウェブを圧着するための、基板の上方および下方に設けられる一対の圧力ロールと、前記上方および下方圧力ロール間にフィルムウェブを案内するための、基板の上方および下方に設けられる一対のフィルムガイドと、基板へのフィルムウェブの貼り付け開始に際しフィルムウェブの先端を基板に仮付けするための、基板の上方および下方に設けられる一対の仮付け部材と、フィルムウェブを切断するための、基板の上方および下方に設けられる一対のカッタユニットと、を備えるラミネータを使用する方法において、
基板の下方に設けられた前記圧力ロール、前記フィルムガイド、前記仮付け部材および前記カッタユニットのそれぞれの高さ位置を固定したまま、基板の上方に設けられた前記圧力ロール、前記フィルムガイド、前記仮付け部材および前記カッタユニットのそれぞれの高さ位置を調整し、一対の前記圧力ロール、一対の前記フィルムガイド、一対の前記仮付け部材および一対の前記カッタユニットのそれぞれの対になるものどうしが、与えられた基板の厚さ方向に関する中心面から等距離の位置になるようにする、ラミネータの使用方法が提供される。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明によるオートカットラミネータの実施例を説明する前に、従来のオートカットラミネータの基本的な構成と作用とについて述べる。冒頭に述べたような従来のオートカットラミネータは、例えばプリント回路用基板上に電気回路等のパターンを転写する露光工程に先立ち、これらの基板上に感光性フィルムを貼り付けるために使用される。かかるオートカットラミネータの例が、日本国特開昭60−85927号公報(米国特許第4,659,419号明細書および米国特許第4,743,325号明細書に対応)に開示されている。このラミネータの構成および作用の概略を図7および図8に基づいて説明する。なお、日本国特開昭60−85927号公報は、基板の両面にフィルムを貼り付けることのできる、上下対称構造のオートカットラミネータについて開示しているが、ここでは下方圧力ロールおよび下方フィルムガイド以外の下方の装備を図示省略し、基板の片面(上面)にのみフィルムを貼り付ける作用について説明する。このオートカットラミネータの構造および作用は上下対称であることを理解されたい。
【0019】
オートカットラミネータは、左右一対の側部支持部材9(一方のみを図示)間にそれぞれ配置された、仮付け部材1と、上下一対の圧力ロール2と、ガイドバー12、ラックバー14、カッタ支持ブロック13、カッタ3およびカッタバックアップ4を有するカッタユニット17と、フィルムガイド5とを備えている。左右の側部支持部材9のそれぞれの内側には、該側部支持部材9に対して上下方向移動可能に支持ブロック10が取り付けられている。仮付け部材1およびカッタユニット17のカッタバックアップ4のそれぞれは、左右両端を支持ブロック10に取り付けられている。カッタユニット17のガイドバー12およびラックバー14のそれぞれもまた、その両端を、左右のブラケット11(一方のみを図示)を介して側部支持部材9に取り付けられている。一方、圧力ロール2およびフィルムガイド5のそれぞれは、左右両端を、側部支持部材9に取り付けられている。
【0020】
ラミネータの上部には、フィルムウェブ6がフィルムロールの形で設けられている。フィルムウェブ6の片面すなわち基板7に貼り付けられる面には感光性レジストが設けられている。
【0021】
仮付け部材1、圧力ロール2、カッタバックアップ4およびフィルムガイド5は、フィルムウェブ6の幅を超える幅寸法を有している。また、仮付け部材1、カッタバックアップ4およびフィルムガイド5のそれぞれは、フィルムウェブ6と接触する面に、真空源(図示せず)と連通する複数の吸引孔8(スロットであってもよい)を有している。これらの吸引孔8を介して吸引作用を行わせることによりフィルムウェブ6を吸着することもできるし、あるいはまた、吸引作用を行わずにフィルムウェブ6を吸着しないようにすることもできる。
【0022】
回転丸刃の形態をしたカッタ3は、カッタ支持ブロック13に装架されている。カッタ支持ブロック13は、ガイドバー12にスライド移動可能に装架されている。カッタ支持ブロック13を貫通してガイドバー12と平行に延びるラックバー14には、ラックが形成されている。カッタ支持ブロック13に設けられたモータ15の回転は、一連の歯車16を介してカッタ3に伝達され、カッタ3を回転させる。さらにモータ15の回転は一連の歯車16からピニオン(図示せず)に伝達される。回転するピニオンは、ラックバー14に形成されたラックと係合し、カッタ支持ブロック13をガイドバー12に沿って移動させる。このように、モータ15を作動させることにより、カッタ3は、カッタ支持ブロック13と一緒にガイドバー12に沿ってフィルムウェブ6の幅方向に移動するとともに、自身の軸を中心として回転し、フィルムウェブ6を切断することができる。
【0023】
オートカットラミネータによって基板7にフィルムを貼り付けるには、最初に、搬送装置(ローラコンベア)18によって基板7を圧力ロール2の手前の仮付けステーションまで搬送し、そこで停止させる。仮付け部材1がフィルムウェブ6の前端部を吸着保持したまま基板7に近接し、フィルムウェブ6の先端を基板7の前端部に仮付けする。それから仮付け部材1は図8に示す位置に後退する。搬送装置が再び駆動されると、基板7は、フィルムウェブ6とともに一対の圧力ロール2間に送り込まれ、フィルムを貼り付けられてゆく。
【0024】
このフィルム貼り付け作業中に、仮付け部材1およびカッタユニット17を支持する支持ブロック10がフィルムウェブ6と同速度で基板7へ向かう。この支持ブロック10の移動中は、カッタユニット17のカッタ3とフィルムウェブ6との間に相対速度はない。したがって、支持ブロック10の移動中に、カッタバックアップ4に保持されたフィルムウェブ6に対してカッタ3をガイドバー12に沿って移動させれば、フィルムウェブ6を横方向に切断することができる。支持ブロック10が移動を開始する時点で、フィルムの切断位置、ひいては、基板7に貼り付けられるフィルムの長さが決定する。切断されたフィルムの後端は、フィルムガイド5に吸着案内されながら一対の圧力ロール2間に導かれ、基板の後端部に貼り付けられる。フィルム切断時も、圧力ロール2によるフィルム貼り付け作業は中断されない。換言すれば、圧力ロール2によるフィルム貼り付け作業を中断することなくフィルムを自動的に切断するのがオートカットラミネータの特徴である。
【0025】
次に、本発明の一実施例に基づいて構成されたオートカットラミネータについて説明する。図1ないし図6に示したオートカットラミネータは、基板にフィルムを貼り付けるための構成および作用において、図7および図8に示した従来のオートカットラミネータとほぼ同様である。したがって、以下の説明は、本発明のオートカットラミネータが従来のものと異なる点を中心にして行う。
【0026】
本発明によるオートカットラミネータは、図1に示すように、ラミネータ本体20と、該ラミネータ本体20を通して基板21を搬送するための搬送装置22とを備えている。搬送装置22は、典型的には、ローラコンベア装置である。ラミネータ本体20は、図2に示すように、左右一対の側部支持部材23を備えている。この一対の側部支持部材23間には、回転可能な一対の圧力ロール24,24aにして、その間に基板21の両面にフィルムウェブを圧着するための圧力ロール24,24aと、該一対の圧力ロール24,24a間にフィルムウェブを案内するための一対のフィルムガイド25,25aと、基板21へのフィルムウェブの貼り付け開始に際しフィルムウェブの先端を基板21に仮付けするための一対の仮付け部材26,26aと、フィルムウェブを切断するための一対のカッタユニット27,27aとが配置されている。
【0027】
圧力ロール24,24a、フィルムガイド25,25a、仮付け部材26,26aおよびカッタユニット27,27aは、それぞれ基板21の上方および下方に設けられている。
【0028】
カッタユニット27,27aは、ガイドバー28,28aと、該ガイドバー28,28aに沿って移動しながらフィルムウェブを切断可能な回転丸刃形式のカッタ29,29aと、切断時のフィルムウェブを保持するためのカッタバックアップ30,30aとを有している。
【0029】
上方圧力ロール24の回転軸の左右端部のそれぞれには、加圧装置31が設けられている。加圧装置31は、典型的にはエアシリンダ装置である。それぞれの加圧装置31の一端32は、上方圧力ロール24の回転軸の端部を支持している。
【0030】
一対の側部支持部材23のそれぞれの上側位置には、キャリヤプレート33が側部支持部材23に対して上下方向移動可能に設けられている。また、これら左右一対のキャリヤプレート33のそれぞれには、上方支持ブロック34がキャリヤプレート33に対して上下方向移動可能に設けられている。一対の側部支持部材23のそれぞれの下側位置には、下方支持ブロック34aが側部支持部材23に対して上下方向移動可能に設けられている。
【0031】
上方仮付け部材26の両端は一対の上方支持ブロック34に取り付けられ、下方仮付け部材26aの両端は一対の下方支持ブロック34aに取り付けられている。また、上方カッタユニット27の両端は一対の上方支持ブロック34に取り付けられ、下方カッタユニット27aの両端は一対の下方支持ブロック34aに取り付けられている。具体的には、カッタ支持ブロックを装架しているガイドバー28,28aおよびカッタバックアップ30,30aのそれぞれの両端が支持ブロック34,34aに取り付けられている。
【0032】
上方フィルムガイド25は、その両端を一対のキャリヤプレート33に取り付けられており、一方、下方フィルムガイド25aは、その両端を一対の側部支持部材23に取り付けられている。
【0033】
図2に示すように、一端が上方圧力ロール24の回転軸の端部を支持している加圧装置31の他端35は、側部支持部材23に形成された開口を通って延びるL字状部材36を介してキャリヤプレート33に取り付けられている。
【0034】
フィルム切断時に仮付け部材26,26aおよびカッタユニット27,27aを基板21に向けてフィルムと同速度で移動させるため、これらの装備を支持している上方支持ブロック34および下方支持ブロック34aを側部支持部材23に対して上下方向に移動させるための支持ブロック駆動装置が設けられる。かかる支持ブロック駆動装置が図3に示されている。支持ブロック駆動装置は、左右一対の上方無端チェーン装置37と、左右一対の下方無端チェーン装置37aとを備えている。各上方無端チェーン装置37は、上方および下方のスプロケット38,39と、これらのスプロケット38,39に掛け回されたチェーン40とを有する。チェーン40には、上方支持ブロック34が取り付けられている。同様に、各下方無端チェーン装置37aも、上方および下方のスプロケット38a,39aと、これらのスプロケット38a,39aに掛け回されたチェーン40aとを有し、チェーン40aには、下方支持ブロック34aが取り付けられている。
【0035】
左右の無端チェーン装置どうしを互いに同期運動させるために、一対の上方無端チェーン装置37の上方スプロケット38間および一対の下方無端チェーン装置37aの上方スプロケット間38aは、それぞれシャフト41,41aで連結されている。別の構成例では、上方および下方無端チェーン装置37aのそれぞれにおいて、下方スプロケット39間および39a間をシャフトで連結するようにしてもよい。
【0036】
上方無端チェーン装置37におけるシャフト41の両端部は外方に延長されている。該シャフト41の一方の延長部にはブレーキ42が設けられている。他方の延長部には、クラッチ43とスプロケット44とが設けられている。モータ45が設けられ、その回転軸にはスプロケット46が備えられている。シャフト41のスプロケット44と、モータのスプロケット46と、上方圧力ロール24の回転軸に設けたスプロケット65との回りにチェーン64が掛け回されている。クラッチ43をつないだ状態でモータを回転させると、左右の上方無端チェーン装置37は同期して作動し、上方支持ブロック34を上下動させることができる。別の構成例では、ブレーキ42およびクラッチ43を下方無端チェーン装置37aのシャフト41aに設け、該シャフト41aをモータで回転させるようにしてもよい。
【0037】
上方無端チェーン装置37と下方無端チェーン装置37aとの間には、選択的に両者間に同期運動を伝達したり両者間の運動伝達を遮断したりできるクラッチ装置が設けられている。このクラッチ装置は、上方無端チェーン装置37の下方スプロケット39と、これに隣接する下方無端チェーン装置37aの上方スプロケット38aとのそれぞれに連結された一対の歯車47,47aによって構成される。歯車47と歯車47aとは、互いに噛み合って上方無端チェーン装置37と前記下方無端チェーン装置37aとの間に対称的な同期運動を伝達させることができる。また、一方の歯車(例えば歯車47)を止めているねじ48を緩め、空転可能とすることにより、関連するスプロケット39との間の連結を解除し、一方の歯車の回転運動が他方の歯車47aに伝達されないようにすることができる。
【0038】
一対のキャリヤプレート33を側部支持部材23に対して上下方向に移動させるため、
キャリヤプレート駆動装置が設けられる。このキャリヤプレート駆動装置は、一対のキャリヤプレート33を同時に同じ量だけ移動させるよう、キャリヤプレート同期機構を有している。かかるキャリヤプレート駆動装置は、図2に最もよく示されている。キャリヤプレート駆動装置は、一対のロッド49を備えている。ロッド49は、側部支持部材23に取り付けられたブラケット50に回転可能に取り付けられ、垂直に延びている。ロッド49の下方端部には、ねじ部分51が形成されている。ねじ部分51は、キャリヤプレート33に設けられた、隣接するナット部分52と螺合している。一方、ロッド49の上方端部には、ウォームギヤ53が設けられている。
【0039】
ウォームギヤ53と係合するウォーム54を両端に有するシャフト55が、一対のブラケット50に回転可能に支持されている。シャフト55の一端はブラケット50を越える延長部を有しており、延長部の端部にはハンドル56が設けられている。ハンドル56を操作してシャフト55を回転させることにより、回転がウォーム54とウォームギヤ53とを介して一対のロッド49に伝達される。それぞれのロッド49が回転することにより、該ロッド49のねじ部分51と螺合するナット部分52が設けられた一対のキャリヤプレート33が、同時に同じ量だけ移動する。したがって、キャリヤプレート33を上下に移動させることによって、キャリヤプレート33に直接取り付けられた、上方圧力ロール24の加圧装置31および上方フィルムガイド25、ならびに、キャリヤプレート33に設けられた上方支持ブロック34に取り付けられた上方仮付け部材26および上方カッタユニット27が、同時に同じ量だけ移動する。
【0040】
キャリヤプレート33を上下動するとき、上方支持ブロック34も一緒に上下動することが望ましい。一方、フィルム切断時に上方支持ブロック34が基板21に向かって移動するときは、上方圧力ロール24の加圧装置31および上方フィルムガイド25を取り付けたキャリヤプレート33は静止している必要がある。そこで、キャリヤプレート33と上方支持ブロック34との間の相対的な上下方向移動を選択的に阻止可能な上方係止装置が設けられる。この上方係止装置は、キャリヤプレート33に取り付けられた空圧作動のノックピンシリンダ装置57の形態をしている。ノックピンシリンダ装置57は、作動時にはピン58が突き出して、上方支持ブロック34に形成した孔に入り込み、キャリヤプレート33と上方支持ブロック34との間の相対移動を阻止する。ノックピンシリンダ装置57は、非作動時には、ピン58が引っ込み、フィルム切断時に上方支持ブロック34がキャリヤプレート33に相対的に移動することを許容する。
【0041】
キャリヤプレート33を上方支持ブロック34とともに上下に移動させるとき、その動きが上方および下方無端チェーン装置37,37aを介して下方支持ブロック34aに伝達されてはならない。そこで、歯車47のねじ48を緩め、この歯車47が空転し、回転を伝達できないようにしておく。しかしながら、歯車47を空転可能にすると、下方支持ブロック34aが自重で落下してしまう。そこで、歯車47のねじ48を緩める前に、側部支持部材23と下方支持ブロック34aとの間の上下方向移動を下方係止装置で阻止しておく。下方係止装置は、側部支持部材23に取り付けられた空圧作動のノックピンシリンダ装置60の形態をしている。ノックピンシリンダ装置60は、作動時にはピン61が突き出して、下方支持ブロック34aに形成した孔66に入り込み、側部支持部材23と下方支持ブロック34aとの間の相対移動を阻止する。すなわち、下方支持ブロック34aを静止状態に維持する。ノックピンシリンダ装置60は、非作動時には、ピン61が引っ込み、フィルム切断時に下方支持ブロック34aが側部支持部材23に相対的に移動することを許容する。
【0042】
図1および図4は、薄い基板21にフィルムを貼り付ける場合の上方装備の位置を示している。これに対して図5および図6は、厚い基板63にフィルムを貼り付ける場合に、キャリヤプレート33を上昇させたときの上方装備の位置を示している。薄い基板21から厚い基板63に切り換えるときには、上方係止装置であるノックピンシリンダ装置57を作動させて上方支持ブロック34とキャリヤプレート33とを互いに係止させ、且つ、下方係止装置であるノックピンシリンダ装置60を作動させて下方ブロックと側部支持部材23とを互いに係止させてから、歯車47のねじ48をゆるめ、歯車47とこれに隣接するスプロケット39との間の連結を解除しておく。この状態でハンドル56を回転させてキャリヤプレート33を上昇させることにより、上方圧力ロール24、上方フィルムガイド25、上方仮付け部材26および上方カッタユニット27を、厚い基板63に対して離反させることができる。このとき、上方支持ブロック34が上昇することに伴う上方無端チェーン装置37の下方スプロケット39の回転は、下方無端チェーン装置37a側には伝達されない。各上方装備が、調整された位置に達したら、再びねじ48を締めて歯車47を隣接するスプロケット39に連結する。それからノックピンシリンダ装置57および60を非作動状態にして、それぞれのピン58および61を引っ込める。これで、厚い基板に対応したラミネータの運転を行うことができる状態となる。厚い基板63から薄い基板21に切り換えるときには、キャリヤプレート33を下降させ、各上方装備を薄い基板21に対して近接させる。その他の手順は、薄い基板21から厚い基板63に切り換える場合と同様である。いずれの場合においても、キャリヤプレート33を上下動させる際、上方圧力ロール24、上方フィルムガイド25、上方仮付け部材26および上方カッタユニット27のそれぞれと、これらと対をなす下方圧力ロール24a、下方フィルムガイド25a、下方仮付け部材26aおよび下方カッタユニット27aのそれぞれとが、与えられた基板の厚さ方向に関する中心面から等距離の位置になるようにする。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、ラミネータが厚さの異なる基板を取り扱う場合でも、その基板の厚さに応じてラミネータの上方装備の高さ位置を調整することにより、常に適正なフィルム貼り付け作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例によるオートカットラミネータの概略側面図であり、手前の側部支持部材は取り除いてある。
【図2】 本発明の一実施例によるオートカットラミネータの概略正面図である。
【図3】 本発明の一実施例によるオートカットラミネータにおける支持ブロック駆動装置を模式的に示す斜視図である。
【図4】 本発明の一実施例によるオートカットラミネータで薄い基板にフィルムを貼り付ける状態を示す概略断片側面図である。
【図5】 本発明の一実施例によるオートカットラミネータで厚い基板にフィルムを貼り付ける状態を示す概略断片側面図であり、手前側の側部支持部材を取り除いてある。
【図6】 本発明の一実施例によるオートカットラミネータで厚い基板にフィルムを貼り付ける状態を示す概略断片側面図である。
【図7】 従来のオートカットラミネータを示す断片斜視図であり、下方の装備は省略してあり、一方の側部支持部材は取り除いてある。
【図8】 従来のオートカットラミネータを示す概略側面図であり、下方の装備は省略してあり、手前の側部支持部材は取り除いてある。
【符号の説明】
20 ラミネータ本体、21 薄い基板、22 搬送装置、23 側部支持部材、24 上方圧力ロール、24a 下方圧力ロール、25 上方フィルムガイド、25a 下方フィルムガイド、26 上方仮付け部材、26a 下方仮付け部材、27 上方カッタユニット、27a 下方カッタユニット、28 上方ガイドバー、28a 下方ガイドバー、29 上方カッタ、29a 下方カッタ、30 上方カッタバックアップ、30a 下方カッタバックアップ、31 加圧装置、32 加圧装置の一端、33 キャリアプレート、34 上方支持ブロック、34a 下方支持ブロック、35 加圧装置の他端、36 L字状部材、37上方無端チェーン装置、37a 下方無端チェーン装置、38 上方無端チェーン装置の上方スプロケット、39 上方無端チェーン装置の下方スプロケット、40 上方無端チェーン装置のチェーン、40a 下方無端チェーン装置のチェーン、41 上方無端チェーン装置のシャフト、41a 下方無端チェーン装置のシャフト、42 ブレーキ、43 クラッチ、44 スプロケット、45 モータ、46 モータのスプロケット、47 歯車、47a 歯車、48 ねじ、49 ロッド、50 ブラケット、51 ねじ部分、52 ナット部分、53ウォームギヤ、54 ウォーム、55 シャフト、56 ハンドル、57 ノックピンシリンダ装置(上方係止装置)、58 ピン、59 孔、60 ノックピンシリンダ装置(下方係止装置)、61 ピン、62 孔、63 厚い基板、64 チェーン、65 スプロケット。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminator for cutting a photosensitive film web to a desired length and attaching it to both sides of a substrate.
[0002]
More specifically, the present invention particularly relates to a substrate between a pair of upper and lower pressure rolls, in particular by temporarily attaching, that is, temporarily affixing the tip of a film web having a photosensitive resist layer on each of both surfaces of a printed circuit board. A laminator that presses the film onto both sides of the substrate by feeding it together with the film web, and automatically cuts the film web in accordance with the dimensions and attachment position of the substrate before the film is attached to the substrate. It relates to an auto-cut laminator that can be used.
[0003]
[Prior art]
In recent years, the number of printed circuit boards has been increasing. Along with this, the thickness of the substrate is also diversified. From a thin inner layer plate having a thickness of 0.1 mm or less to a thick multilayer plate having a thickness of about 10 mm is manufactured. Therefore, the above-described auto-cut laminator needs to cope with substrates having different thicknesses in such a wide range.
[0004]
In addition to the pair of pressure rolls described above, the auto-cut laminator includes a pair of temporary members for temporarily attaching the leading end of the film web to the substrate when starting to attach the film web to the substrate, and between the pair of pressure rolls. A pair of film guides for guiding the film web and a pair of cutter units for cutting the film web in a lateral direction so as to have a desired length while the film web is attached to the substrate are provided. . In order to always attach an appropriate film to both surfaces of substrates having different thicknesses, it is desirable to adjust the height positions of these equipments according to the thickness of the substrate. However, the conventional auto-cut laminator does not have a sufficient configuration for adjusting the height position of each equipment described above. In particular, conventional auto-cut laminators have not been able to cope with thick substrates. What has been done with conventional auto-cut laminators has been to lift the film guide above the substrate within a few millimeters so as not to contact the upper surface of the thick substrate.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned equipment groups above and below the substrate in the auto-cut laminator that attaches films to both sides of the substrate are provided at positions that are vertically symmetrical with respect to the center plane in the thickness direction of the substrate to be handled. In addition, the laminator is also operated in a vertically symmetrical manner. Thereby, the positions of the films attached to both sides of the substrate are aligned with each other.
[0006]
However, if the thickness of the substrate to be handled changes, the positions of the films attached to both surfaces of the substrate will not match each other. This is because the height position of the center plane in the thickness direction of the substrate changes, and thus the equipment groups above and below the substrate are no longer vertically symmetrical.
[0007]
The auto-cut laminator moves the upper and lower temporary attachment members toward the substrate during film temporary attachment, and causes the upper and lower cutter units and temporary attachment members to move toward the substrate at the same speed as the film during film cutting. It is configured. When the thickness of the substrate changes, these operations are not vertically symmetrical with respect to the central plane in the thickness direction of the substrate, so that the position of the rear end of the attached film is shifted between the upper surface and the lower surface of the substrate.
[0008]
In order to solve this problem, it is necessary to adjust the height position of the equipment group above the substrate. Before and after the auto-cut laminator pasting station, a transport device for transporting the substrate is fixedly arranged, and the uppermost position of the lower pressure roll must always be at the same height as the transport surface of the transport device. Therefore, the height position of the lower equipment group cannot be changed.
[0009]
Auto-cut laminators include movable equipment such as tacking members and cutter units, and stationary equipment such as pressure rolls and film guides, but proper operation can be performed if the relative initial position between them changes. Therefore, proper film attachment is not possible. Therefore, when adjusting the height position of the upper equipment group, it is desirable to maintain the relative initial position between the movable equipment and the stationary equipment.
[0010]
Further, it is desirable that the synchronized movement between the upper equipment group and the lower equipment group is maintained even if the height position of the upper equipment group is adjusted.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a laminator in which the height position of the upper equipment group can be adjusted so that an appropriate film sticking operation can always be performed on each substrate having different thicknesses. .
[0011]
Another object of the present invention is to provide a laminator that can maintain a synchronous motion between the upper equipment group and the lower equipment group even if the height position of the upper equipment group is changed.
[0012]
Furthermore, the objective of this invention is providing the usage method of a laminator which can perform suitable film sticking according to the thickness of a board | substrate.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention,
A laminator for cutting a photosensitive film web to a desired length and attaching it to both sides of a substrate,
A laminator body, and a transport device for transporting the substrate through the laminator body,
The laminator body is
A pair of left and right side support members;
A pair of rotatable pressure rolls disposed between the pair of side support members and provided above and below the substrate, and a pressure roll for crimping the film web on both sides of the substrate between them,
A pressurizing device provided at each of the left and right end portions of the rotating shaft of the upper pressure roll, each of the pressurizing devices having one end supporting the end portion of the rotating shaft of the upper pressure roll;
A pair of film guides disposed above and below the substrate, between the pair of side support members, as a film guide for guiding the film web between the pair of pressure rolls,
A pair of provisional members disposed between the pair of side support members and provided above and below the substrate as temporary attachment members for temporarily attaching the leading end of the film web to the substrate at the start of application of the film web to the substrate. A tacking member of
A cutter unit comprising a guide bar and a cutter backup disposed between the pair of side support members, and a cutter capable of cutting the film web held on the cutter backup while moving along the guide bar. A pair of cutter units provided above and below the substrate;
A pair of left and right carrier plates provided so as to be vertically movable with respect to the side support members at respective upper positions of the pair of side support members;
A pair of left and right upper support blocks provided so as to be vertically movable with respect to each of the pair of carrier plates;
A pair of left and right lower support blocks provided so as to be vertically movable with respect to the side support members at lower positions of the pair of side support members;
An upper locking device capable of selectively blocking the vertical movement between the carrier plate and the upper support block;
A lower locking device capable of selectively blocking the vertical movement between the side support member and the lower support block;
A carrier plate driving device for moving the pair of carrier plates vertically with respect to the side support member;
A support block driving device for moving the upper support block and the lower support block in the vertical direction with respect to the side support member;
With
Each of the upper and lower tack members is attached at both ends to the pair of upper support blocks and the pair of lower support blocks,
Each of the upper and lower cutter units is attached at both ends to the pair of upper support blocks and the pair of lower support blocks,
The upper film guide is attached at both ends to the pair of carrier plates,
The lower film guide is attached at both ends to the pair of side support members;
The other ends of the pair of pressure devices are respectively attached to the pair of carrier plates,
The upper support block and the carrier plate are locked to each other by the upper locking device, and the lower block and the side support member are locked to each other by the lower locking device. A laminator characterized in that the upper pressure roll, the upper film guide, the upper tacking member, and the upper cutter unit can be moved closer to or away from the substrate by operating a plate driving device. Is provided.
[0014]
The carrier plate driving device may have a carrier plate synchronization mechanism that simultaneously moves the pair of carrier plates by the same amount.
The carrier plate driving device comprises:
A pair of bracket means attached to each of the pair of side support members;
A pair of rods rotatably attached to each bracket means and extending vertically, each having a threaded portion that engages with a nut portion provided on the adjacent carrier plate at one end; A pair of rods having a worm gear at the other end;
A shaft having worms at both ends for engaging with the worm gears of the pair of rods;
With
By rotating the shaft, the rotation is transmitted to the pair of rods via the worm and the worm gear, and by rotating the rod, the nut portion that engages with the screw portion of the rod is provided. The pair of carrier plates formed can be moved by the same amount at the same time.
[0015]
The support block driving device includes:
As a pair of left and right upper endless chain devices, each upper endless chain device has upper and lower sprockets, and a chain that is hung around these sprockets and to which one of the pair of upper support blocks is attached. A pair of upper endless chain devices;
As a pair of left and right lower endless chain devices, each lower endless chain device has upper and lower sprockets, and a chain that is hung around these sprockets and to which one of the pair of lower support blocks is attached. A pair of lower endless chain devices;
A first shaft connecting the upper sprockets or the lower sprockets of the pair of upper endless chain devices, in order to cause the pair of upper endless chain devices to move in synchronization with each other;
A second shaft connecting between the upper sprockets of the pair of lower endless chain devices or between the lower sprockets in order to synchronize the pair of lower endless chain devices with each other;
A motor for imparting rotation to the first shaft or the second shaft;
A clutch device which is provided between the upper endless chain device and the lower endless chain device, and which can selectively transmit a symmetric synchronous motion between them or interrupt the motion transmission between them;
Can be provided.
[0016]
The lower sprocket of the upper endless chain device and the upper sprocket of the lower endless chain device are arranged adjacent to each other;
The clutch device is
A first gear coupled to one of the lower sprockets of the upper endless chain device;
A second gear coupled to the upper sprocket of the lower endless chain device adjacent to the lower sprocket of the upper endless chain device to which the first gear is attached;
With
The first gear and the second gear can mesh with each other to transmit a symmetric synchronous motion between the upper endless chain device and the lower endless chain device,
One of the first gear and the second gear can be selectively disengaged from the associated sprocket so as not to transmit rotational motion to the other gear.
[0017]
According to the invention,
A laminator for cutting a photosensitive film web to a desired length and sticking it to both sides of a substrate, in order to make a pair of rotatable pressure rolls between which the film web is crimped on both sides of the substrate A pair of pressure rolls provided above and below the substrate, a pair of film guides provided above and below the substrate for guiding the film web between the upper and lower pressure rolls, and a film on the substrate A pair of temporary attachment members provided above and below the substrate for temporarily attaching the leading edge of the film web to the substrate at the start of web application, and provided above and below the substrate for cutting the film web In a method of using a laminator comprising a pair of cutter units,
The pressure roll provided above the substrate, the film guide, the film guide, the film guide, the film guide, the film guide, the film guide, The height positions of the temporary attachment member and the cutter unit are adjusted, and the pair of pressure rolls, the pair of film guides, the pair of temporary attachment members, and the pair of cutter units are paired with each other. A method of using a laminator is provided which is positioned equidistant from a central plane in the thickness direction of a given substrate.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Before describing an embodiment of an auto cut laminator according to the present invention, the basic configuration and operation of a conventional auto cut laminator will be described. A conventional auto-cut laminator as described at the beginning is used for attaching a photosensitive film on a printed circuit board, for example, prior to an exposure process for transferring a pattern such as an electric circuit. An example of such an automatic cut laminator is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-85927 (corresponding to US Pat. No. 4,659,419 and US Pat. No. 4,743,325). . An outline of the configuration and operation of this laminator will be described with reference to FIGS. Japanese Patent Laid-Open No. 60-85927 discloses an auto-cut laminator having a vertically symmetrical structure in which films can be attached to both sides of a substrate. Here, except for a lower pressure roll and a lower film guide. The operation of affixing the film only on one side (upper surface) of the substrate will be described with the illustration of the equipment below is omitted. It should be understood that the structure and operation of this auto-cut laminator is vertically symmetrical.
[0019]
The auto-cut laminator is provided between a pair of left and right side support members 9 (only one is shown), a temporary attachment member 1, a pair of upper and lower pressure rolls 2, a guide bar 12, a rack bar 14, and a cutter support. A cutter unit 17 having a block 13, a cutter 3 and a cutter backup 4, and a film guide 5 are provided. A support block 10 is attached to the inside of each of the left and right side support members 9 so as to be movable in the vertical direction with respect to the side support members 9. Each of the temporary attachment member 1 and the cutter backup 4 of the cutter unit 17 is attached to the support block 10 at both left and right ends. Each of the guide bar 12 and the rack bar 14 of the cutter unit 17 is also attached to the side support member 9 at both ends via left and right brackets 11 (only one is shown). On the other hand, each of the pressure roll 2 and the film guide 5 is attached to the side support member 9 at both left and right ends.
[0020]
A film web 6 is provided in the form of a film roll on the laminator. A photosensitive resist is provided on one surface of the film web 6, that is, the surface to be attached to the substrate 7.
[0021]
The tack member 1, the pressure roll 2, the cutter backup 4, and the film guide 5 have a width that exceeds the width of the film web 6. Further, each of the tacking member 1, the cutter backup 4, and the film guide 5 has a plurality of suction holes 8 (may be slots) communicating with a vacuum source (not shown) on the surface in contact with the film web 6. have. The film web 6 can be adsorbed by performing a suction action through these suction holes 8, or the film web 6 can be prevented from being sucked without performing the suction action.
[0022]
A cutter 3 in the form of a rotating round blade is mounted on a cutter support block 13. The cutter support block 13 is mounted on the guide bar 12 so as to be slidable. A rack is formed on the rack bar 14 that passes through the cutter support block 13 and extends parallel to the guide bar 12. The rotation of the motor 15 provided in the cutter support block 13 is transmitted to the cutter 3 through a series of gears 16 to rotate the cutter 3. Further, the rotation of the motor 15 is transmitted from a series of gears 16 to a pinion (not shown). The rotating pinion engages with the rack formed on the rack bar 14 and moves the cutter support block 13 along the guide bar 12. Thus, by operating the motor 15, the cutter 3 moves along the guide bar 12 along the cutter bar block 13 in the width direction of the film web 6 and rotates about its own axis. The web 6 can be cut.
[0023]
In order to attach a film to the substrate 7 by the automatic cut laminator, first, the substrate 7 is transported to the temporary attachment station before the pressure roll 2 by the transport device (roller conveyor) 18 and stopped there. The temporary attachment member 1 approaches the substrate 7 while adsorbing and holding the front end portion of the film web 6, and temporarily attaches the front end of the film web 6 to the front end portion of the substrate 7. Then, the tacking member 1 is retracted to the position shown in FIG. When the transport device is driven again, the substrate 7 is fed between the pair of pressure rolls 2 together with the film web 6 and the film is attached thereto.
[0024]
During the film pasting operation, the support block 10 that supports the temporary attachment member 1 and the cutter unit 17 moves toward the substrate 7 at the same speed as the film web 6. During the movement of the support block 10, there is no relative speed between the cutter 3 of the cutter unit 17 and the film web 6. Therefore, if the cutter 3 is moved along the guide bar 12 with respect to the film web 6 held by the cutter backup 4 during the movement of the support block 10, the film web 6 can be cut laterally. When the support block 10 starts moving, the cutting position of the film, and thus the length of the film to be attached to the substrate 7 is determined. The rear end of the cut film is guided between the pair of pressure rolls 2 while being sucked and guided by the film guide 5 and attached to the rear end of the substrate. Even when the film is cut, the film attaching operation by the pressure roll 2 is not interrupted. In other words, it is a feature of the auto cut laminator that the film is automatically cut without interrupting the film attaching operation by the pressure roll 2.
[0025]
Next, an auto cut laminator configured according to an embodiment of the present invention will be described. The auto-cut laminator shown in FIGS. 1 to 6 is substantially the same as the conventional auto-cut laminator shown in FIGS. 7 and 8 in the configuration and operation for attaching a film to a substrate. Therefore, the following description will be focused on the point that the auto-cut laminator of the present invention is different from the conventional one.
[0026]
As shown in FIG. 1, the auto-cut laminator according to the present invention includes a laminator body 20 and a transport device 22 for transporting a substrate 21 through the laminator body 20. The conveyance device 22 is typically a roller conveyor device. As shown in FIG. 2, the laminator body 20 includes a pair of left and right side support members 23. Between the pair of side support members 23, a pair of rotatable pressure rolls 24, 24a are provided, and the pressure rolls 24, 24a for pressing the film web on both surfaces of the substrate 21 therebetween, and the pair of pressure rolls. A pair of film guides 25, 25 a for guiding the film web between the rolls 24, 24 a and a pair of temporary attachments for temporarily attaching the leading edge of the film web to the substrate 21 when starting to attach the film web to the substrate 21 The members 26 and 26a and a pair of cutter units 27 and 27a for cutting the film web are arranged.
[0027]
The pressure rolls 24 and 24a, the film guides 25 and 25a, the tack members 26 and 26a, and the cutter units 27 and 27a are provided above and below the substrate 21, respectively.
[0028]
The cutter units 27 and 27a hold guide bars 28 and 28a, rotary round blade type cutters 29 and 29a capable of cutting the film web while moving along the guide bars 28 and 28a, and the film web at the time of cutting. Cutter backups 30 and 30a are provided.
[0029]
A pressurizing device 31 is provided at each of the left and right ends of the rotation shaft of the upper pressure roll 24. The pressurizing device 31 is typically an air cylinder device. One end 32 of each pressurizing device 31 supports the end of the rotating shaft of the upper pressure roll 24.
[0030]
A carrier plate 33 is provided at each upper position of the pair of side support members 23 so as to be movable in the vertical direction with respect to the side support members 23. An upper support block 34 is provided on each of the pair of left and right carrier plates 33 so as to be movable in the vertical direction with respect to the carrier plate 33. A lower support block 34 a is provided at a lower position of each of the pair of side support members 23 so as to be movable in the vertical direction with respect to the side support members 23.
[0031]
Both ends of the upper tack member 26 are attached to a pair of upper support blocks 34, and both ends of the lower tack member 26a are attached to a pair of lower support blocks 34a. Further, both ends of the upper cutter unit 27 are attached to a pair of upper support blocks 34, and both ends of the lower cutter unit 27a are attached to a pair of lower support blocks 34a. Specifically, both ends of the guide bars 28 and 28a and the cutter backups 30 and 30a on which the cutter support block is mounted are attached to the support blocks 34 and 34a.
[0032]
Both ends of the upper film guide 25 are attached to the pair of carrier plates 33, while the lower film guide 25 a is attached to the pair of side support members 23 at both ends.
[0033]
As shown in FIG. 2, the other end 35 of the pressure device 31 whose one end supports the end of the rotary shaft of the upper pressure roll 24 extends through an opening formed in the side support member 23. It is attached to the carrier plate 33 via a member 36.
[0034]
Since the temporary attachment members 26 and 26a and the cutter units 27 and 27a are moved toward the substrate 21 at the same speed as the film when the film is cut, the upper support block 34 and the lower support block 34a that support these equipments are arranged on the side portions. A support block driving device for moving the support member 23 in the vertical direction is provided. Such a support block drive is shown in FIG. The support block drive device includes a pair of left and right upper endless chain devices 37 and a pair of left and right lower endless chain devices 37a. Each upper endless chain device 37 has upper and lower sprockets 38 and 39 and a chain 40 wound around these sprockets 38 and 39. An upper support block 34 is attached to the chain 40. Similarly, each lower endless chain device 37a has upper and lower sprockets 38a and 39a and a chain 40a hung around these sprockets 38a and 39a, and a lower support block 34a is attached to the chain 40a. It has been.
[0035]
In order to synchronize the left and right endless chain devices with each other, the upper sprockets 38 of the pair of upper endless chain devices 37 and the upper sprockets 38a of the pair of lower endless chain devices 37a are connected by shafts 41 and 41a, respectively. Yes. In another configuration example, in the upper and lower endless chain devices 37a, the lower sprockets 39 and 39a may be connected by a shaft.
[0036]
Both end portions of the shaft 41 in the upper endless chain device 37 are extended outward. A brake 42 is provided on one extension of the shaft 41. The other extension is provided with a clutch 43 and a sprocket 44. A motor 45 is provided, and a sprocket 46 is provided on the rotating shaft thereof. A chain 64 is wound around a sprocket 44 of the shaft 41, a sprocket 46 of the motor, and a sprocket 65 provided on the rotating shaft of the upper pressure roll 24. When the motor is rotated with the clutch 43 connected, the left and right upper endless chain devices 37 operate synchronously, and the upper support block 34 can be moved up and down. In another configuration example, the brake 42 and the clutch 43 may be provided on the shaft 41a of the lower endless chain device 37a, and the shaft 41a may be rotated by a motor.
[0037]
Between the upper endless chain device 37 and the lower endless chain device 37a, there is provided a clutch device that can selectively transmit a synchronous motion between them or block the motion transmission between them. This clutch device is constituted by a pair of gears 47 and 47a connected to the lower sprocket 39 of the upper endless chain device 37 and the upper sprocket 38a of the lower endless chain device 37a adjacent thereto. The gear 47 and the gear 47a can mesh with each other to transmit a symmetric synchronous motion between the upper endless chain device 37 and the lower endless chain device 37a. In addition, by loosening the screw 48 that stops one gear (for example, the gear 47) and enabling idling, the connection with the associated sprocket 39 is released, and the rotational movement of one gear causes the other gear 47a to rotate. Can be prevented from being transmitted to.
[0038]
In order to move the pair of carrier plates 33 in the vertical direction with respect to the side support member 23,
A carrier plate drive is provided. This carrier plate driving device has a carrier plate synchronization mechanism so as to move the pair of carrier plates 33 simultaneously by the same amount. Such a carrier plate drive is best shown in FIG. The carrier plate driving device includes a pair of rods 49. The rod 49 is rotatably attached to a bracket 50 attached to the side support member 23 and extends vertically. A screw portion 51 is formed at the lower end of the rod 49. The screw portion 51 is screwed with an adjacent nut portion 52 provided on the carrier plate 33. On the other hand, a worm gear 53 is provided at the upper end of the rod 49.
[0039]
A shaft 55 having a worm 54 that engages with the worm gear 53 at both ends is rotatably supported by the pair of brackets 50. One end of the shaft 55 has an extension that extends beyond the bracket 50, and a handle 56 is provided at the end of the extension. By rotating the shaft 55 by operating the handle 56, the rotation is transmitted to the pair of rods 49 via the worm 54 and the worm gear 53. As each rod 49 rotates, the pair of carrier plates 33 provided with the nut portions 52 screwed with the screw portions 51 of the rods 49 simultaneously move by the same amount. Therefore, by moving the carrier plate 33 up and down, the pressure device 31 and the upper film guide 25 of the upper pressure roll 24 and the upper support block 34 provided on the carrier plate 33 are directly attached to the carrier plate 33. The upper tacking member 26 and the upper cutter unit 27 attached to the same move simultaneously by the same amount.
[0040]
When the carrier plate 33 is moved up and down, the upper support block 34 is preferably moved up and down together. On the other hand, when the upper support block 34 moves toward the substrate 21 during film cutting, the carrier plate 33 to which the pressing device 31 of the upper pressure roll 24 and the upper film guide 25 are attached needs to be stationary. Therefore, an upper locking device that can selectively prevent the relative vertical movement between the carrier plate 33 and the upper support block 34 is provided. This upper locking device is in the form of a pneumatically operated knock pin cylinder device 57 attached to the carrier plate 33. When the knock pin cylinder device 57 is operated, the pin 58 protrudes and enters the hole formed in the upper support block 34, thereby preventing relative movement between the carrier plate 33 and the upper support block 34. The knock pin cylinder device 57 allows the pin 58 to retract when not operating, and allows the upper support block 34 to move relative to the carrier plate 33 when the film is cut.
[0041]
When the carrier plate 33 is moved up and down together with the upper support block 34, the movement should not be transmitted to the lower support block 34a via the upper and lower endless chain devices 37, 37a. Therefore, the screw 48 of the gear 47 is loosened so that the gear 47 idles and cannot transmit the rotation. However, if the gear 47 is allowed to idle, the lower support block 34a falls by its own weight. Therefore, before the screw 48 of the gear 47 is loosened, the vertical movement between the side support member 23 and the lower support block 34a is blocked by the lower locking device. The lower locking device is in the form of a pneumatically operated knock pin cylinder device 60 attached to the side support member 23. When the knock pin cylinder device 60 is operated, the pin 61 protrudes and enters the hole 66 formed in the lower support block 34a to prevent relative movement between the side support member 23 and the lower support block 34a. That is, the lower support block 34a is kept stationary. The knock pin cylinder device 60 allows the pin 61 to retract when not operating, and allows the lower support block 34a to move relative to the side support member 23 when the film is cut.
[0042]
1 and 4 show the position of the upper equipment when a film is attached to the thin substrate 21. FIG. On the other hand, FIG. 5 and FIG. 6 show the position of the upper equipment when the carrier plate 33 is raised when the film is attached to the thick substrate 63. When switching from the thin substrate 21 to the thick substrate 63, the knock pin cylinder device 57, which is the upper locking device, is operated to lock the upper support block 34 and the carrier plate 33 together, and the knock pin cylinder, which is the lower locking device. After the device 60 is operated to lock the lower block and the side support member 23 together, the screw 48 of the gear 47 is loosened, and the connection between the gear 47 and the adjacent sprocket 39 is released. . By rotating the handle 56 in this state to raise the carrier plate 33, the upper pressure roll 24, the upper film guide 25, the upper temporary attachment member 26, and the upper cutter unit 27 can be separated from the thick substrate 63. it can. At this time, the rotation of the lower sprocket 39 of the upper endless chain device 37 accompanying the upward movement of the upper support block 34 is not transmitted to the lower endless chain device 37a side. When each upper equipment reaches the adjusted position, the screw 48 is tightened again to connect the gear 47 to the adjacent sprocket 39. The knock pin cylinder devices 57 and 60 are then deactivated and the respective pins 58 and 61 are retracted. As a result, the laminator corresponding to the thick substrate can be operated. When switching from the thick substrate 63 to the thin substrate 21, the carrier plate 33 is lowered to bring each upper equipment close to the thin substrate 21. Other procedures are the same as the case of switching from the thin substrate 21 to the thick substrate 63. In any case, when the carrier plate 33 is moved up and down, each of the upper pressure roll 24, the upper film guide 25, the upper temporary attachment member 26 and the upper cutter unit 27, and the lower pressure roll 24a, Each of the film guide 25a, the lower tacking member 26a, and the lower cutter unit 27a is positioned equidistant from the center plane in the thickness direction of a given substrate.
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when the laminator handles substrates having different thicknesses, the proper film sticking operation is always performed by adjusting the height position of the upper equipment of the laminator according to the thickness of the substrate. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of an auto-cut laminator according to an embodiment of the present invention, in which a front side support member is removed.
FIG. 2 is a schematic front view of an auto-cut laminator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a support block driving device in an auto-cut laminator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic fragmentary side view showing a state in which a film is attached to a thin substrate with an auto-cut laminator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic fragmentary side view showing a state in which a film is attached to a thick substrate with an auto-cut laminator according to an embodiment of the present invention, with the side support member on the near side removed.
FIG. 6 is a schematic fragmentary side view showing a state in which a film is attached to a thick substrate with an auto-cut laminator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a fragmentary perspective view showing a conventional auto-cut laminator, in which the lower equipment is omitted, and one side support member is removed.
FIG. 8 is a schematic side view showing a conventional auto-cut laminator, in which equipment below is omitted, and a side support member in front is removed.
[Explanation of symbols]
20 Laminator body, 21 Thin substrate, 22 Transport device, 23 Side support member, 24 Upper pressure roll, 24a Lower pressure roll, 25 Upper film guide, 25a Lower film guide, 26 Upper temporary attachment member, 26a Lower temporary attachment member, 27 Upper cutter unit, 27a Lower cutter unit, 28 Upper guide bar, 28a Lower guide bar, 29 Upper cutter, 29a Lower cutter, 30 Upper cutter backup, 30a Lower cutter backup, 31 Pressure device, 32 One end of the pressure device, 33 carrier plate, 34 upper support block, 34a lower support block, 35 other end of pressure device, 36 L-shaped member, 37 upper endless chain device, 37a lower endless chain device, 38 upper sprocket of upper endless chain device, 39 Under the upper endless chain device 40 sprocket, 40 upper endless chain device chain, 40a lower endless chain device chain, 41 upper endless chain device shaft, 41a lower endless chain device shaft, 42 brake, 43 clutch, 44 sprocket, 45 motor, 46 motor Sprocket, 47 gear, 47a gear, 48 screw, 49 rod, 50 bracket, 51 screw portion, 52 nut portion, 53 worm gear, 54 worm, 55 shaft, 56 handle, 57 knock pin cylinder device (upper locking device), 58 pin , 59 holes, 60 knock pin cylinder device (downward locking device), 61 pins, 62 holes, 63 thick substrate, 64 chain, 65 sprocket.

Claims (6)

感光性のフィルムウェブを所望の長さに切断して基板の両面に貼り付けるためのラミネータであって、
ラミネータ本体と、該ラミネータ本体を通して基板を搬送するための搬送装置と、を備えており、
前記ラミネータ本体が、
左右一対の側部支持部材と、
該一対の側部支持部材間に配置され、基板の上方および下方に設けられた回転可能な一対の圧力ロールにして、その間にて基板の両面にフィルムウェブを圧着するための圧力ロールと、
前記上方圧力ロールの回転軸の左右端部のそれぞれに設けられた加圧装置にして、それぞれが前記上方圧力ロールの回転軸の前記端部を支持する一端を有している加圧装置と、
前記一対の側部支持部材間に配置され、前記一対の圧力ロール間にフィルムウェブを案内するためのフィルムガイドにして、基板の上方および下方に設けられた一対のフィルムガイドと、
前記一対の側部支持部材間に配置され、基板へのフィルムウェブの貼り付け開始に際しフィルムウェブの先端を基板に仮付けするための仮付け部材にして、基板の上方および下方に設けられた一対の仮付け部材と、
前記一対の側部支持部材間に配置されたガイドバーおよびカッタバックアップと、前記ガイドバーに沿って移動しながら前記カッタバックアップ上に保持されたフィルムウェブを切断可能なカッタとを有するカッタユニットにして、基板の上方および下方に設けられた一対のカッタユニットと、
前記一対の側部支持部材のそれぞれの上側位置にて該側部支持部材に対して上下方向移動可能に設けられた左右一対のキャリヤプレートと、
該一対のキャリヤプレートのそれぞれに対して上下方向移動可能に設けられた左右一対の上方支持ブロックと、
前記一対の側部支持部材のそれぞれの下側位置にて該側部支持部材に対して上下方向移動可能に設けられた左右一対の下方支持ブロックと、
前記キャリヤプレートと前記上方支持ブロックとの間の前記上下方向移動を選択的に阻止可能な上方係止装置と、
前記側部支持部材と前記下方支持ブロックとの間の前記上下方向移動を選択的に阻止可能な下方係止装置と、
前記一対のキャリヤプレートを前記側部支持部材に対して上下方向に移動させるためのキャリヤプレート駆動装置と、
前記上方支持ブロックと前記下方支持ブロックとを前記側部支持部材に対して上下方向に移動させるための支持ブロック駆動装置と、
を備え、
前記上方および下方仮付け部材のそれぞれが、両端を前記一対の上方支持ブロックおよび前記一対の下方支持ブロックにそれぞれ取り付けられており、
前記上方および下方カッタユニットのそれぞれが、両端を前記一対の上方支持ブロックおよび前記一対の下方支持ブロックにそれぞれ取り付けられており、
前記上方フィルムガイドが、両端を前記一対のキャリヤプレートに取り付けられており、
前記下方フィルムガイドが、両端を前記一対の側部支持部材に取り付けられており、
前記一対の加圧装置のそれぞれの他端が、前記一対のキャリヤプレートにそれぞれ取り付けられており、
前記上方係止装置により前記上方支持ブロックと前記キャリヤプレートとを互いに係止させ、且つ、前記下方係止装置により前記下方ブロックと前記側部支持部材とを互いに係止させた状態で、前記キャリヤプレート駆動装置を作動させることにより、前記上方圧力ロール、前記上方フィルムガイド、前記上方仮付け部材および前記上方カッタユニットを基板に対して近接または離反させることができるようにしたことを特徴とするラミネータ。
A laminator for cutting a photosensitive film web to a desired length and attaching it to both sides of a substrate,
A laminator body, and a transport device for transporting the substrate through the laminator body,
The laminator body is
A pair of left and right side support members;
A pair of rotatable pressure rolls disposed between the pair of side support members and provided above and below the substrate, and a pressure roll for crimping the film web on both sides of the substrate between them,
A pressurizing device provided at each of the left and right end portions of the rotating shaft of the upper pressure roll, each of the pressurizing devices having one end supporting the end portion of the rotating shaft of the upper pressure roll;
A pair of film guides disposed above and below the substrate, between the pair of side support members, as a film guide for guiding the film web between the pair of pressure rolls,
A pair of provisional members disposed between the pair of side support members and provided above and below the substrate as temporary attachment members for temporarily attaching the leading end of the film web to the substrate at the start of application of the film web to the substrate. A tacking member of
A cutter unit comprising a guide bar and a cutter backup disposed between the pair of side support members, and a cutter capable of cutting the film web held on the cutter backup while moving along the guide bar. A pair of cutter units provided above and below the substrate;
A pair of left and right carrier plates provided so as to be vertically movable with respect to the side support members at respective upper positions of the pair of side support members;
A pair of left and right upper support blocks provided so as to be vertically movable with respect to each of the pair of carrier plates;
A pair of left and right lower support blocks provided so as to be vertically movable with respect to the side support members at lower positions of the pair of side support members;
An upper locking device capable of selectively blocking the vertical movement between the carrier plate and the upper support block;
A lower locking device capable of selectively blocking the vertical movement between the side support member and the lower support block;
A carrier plate driving device for moving the pair of carrier plates vertically with respect to the side support member;
A support block driving device for moving the upper support block and the lower support block in the vertical direction with respect to the side support member;
With
Each of the upper and lower tack members is attached at both ends to the pair of upper support blocks and the pair of lower support blocks,
Each of the upper and lower cutter units is attached at both ends to the pair of upper support blocks and the pair of lower support blocks,
The upper film guide is attached at both ends to the pair of carrier plates,
The lower film guide is attached at both ends to the pair of side support members;
The other ends of the pair of pressure devices are respectively attached to the pair of carrier plates,
The upper support block and the carrier plate are locked to each other by the upper locking device, and the lower block and the side support member are locked to each other by the lower locking device. A laminator characterized in that the upper pressure roll, the upper film guide, the upper tacking member, and the upper cutter unit can be moved closer to or away from the substrate by operating a plate driving device. .
請求項1に記載のラミネータにおいて、
前記キャリヤプレート駆動装置が、前記一対のキャリヤプレートを同時に同じ量だけ移動させるようにしたキャリヤプレート同期機構を有することを特徴とするラミネータ。
The laminator according to claim 1, wherein
The laminator, wherein the carrier plate driving device has a carrier plate synchronization mechanism that moves the pair of carrier plates by the same amount at the same time.
請求項1に記載のラミネータにおいて、
前記キャリヤプレート駆動装置が、
前記一対の側部支持部材のそれぞれに取り付けられた一対のブラケット手段と、
それぞれのブラケット手段に回転可能に取り付けられ、垂直方向に延びる一対のロッドにして、それぞれが、隣接する前記キャリヤプレートに設けられたナット部分と螺合するねじ部分を一方の端部に有し、ウォームギヤを他方の端部に有している一対のロッドと、
該一対のロッドの前記ウォームギヤと係合するウォームを両端に有するシャフトと、
を備えており、
該シャフトを回転させることにより該回転が前記ウォームと前記ウォームギヤとを介して前記一対のロッドに伝達され、該ロッドが回転することにより、該ロッドの前記ねじ部分と螺合する前記ナット部分が設けられた前記一対のキャリヤプレートが同時に同じ量だけ移動するようになされていることを特徴とするラミネータ。
The laminator according to claim 1, wherein
The carrier plate driving device comprises:
A pair of bracket means attached to each of the pair of side support members;
A pair of rods rotatably attached to each bracket means and extending vertically, each having a threaded portion that engages with a nut portion provided on the adjacent carrier plate at one end; A pair of rods having a worm gear at the other end;
A shaft having worms at both ends for engaging with the worm gears of the pair of rods;
With
By rotating the shaft, the rotation is transmitted to the pair of rods via the worm and the worm gear, and by rotating the rod, the nut portion that engages with the screw portion of the rod is provided. A laminator characterized in that said pair of carrier plates are moved by the same amount at the same time.
請求項1に記載のラミネータにおいて、
前記支持ブロック駆動装置が、
左右一対の上方無端チェーン装置にして、各上方無端チェーン装置が、上方および下方のスプロケットと、これらのスプロケットに掛け回され、且つ、前記一対の上方支持ブロックの一つが取り付けられたチェーンとを有する、一対の上方無端チェーン装置と、
左右一対の下方無端チェーン装置にして、各下方無端チェーン装置が、上方および下方のスプロケットと、これらのスプロケットに掛け回され、且つ、前記一対の下方支持ブロックの一つが取り付けられたチェーンとを有する、一対の下方無端チェーン装置と、
前記一対の上方無端チェーン装置を互いに同期運動させるべく、該一対の上方無端チェーン装置の前記上方スプロケット間、または、前記下方スプロケット間を連結する第1のシャフトと、
前記一対の下方無端チェーン装置を互いに同期運動させるべく、該一対の下方無端チェーン装置の前記上方スプロケット間、または、前記下方スプロケット間を連結する第2のシャフトと、
前記第1のシャフトまたは前記第2のシャフトに回転を与えるためのモータと、
前記上方無端チェーン装置と前記下方無端チェーン装置との間に設けられ、選択的に両者間に対称的な同期運動を伝達したり両者間の運動伝達を遮断したりできるクラッチ装置と、
を備えている、
ラミネータ。
The laminator according to claim 1, wherein
The support block driving device is
As a pair of left and right upper endless chain devices, each upper endless chain device has upper and lower sprockets, and a chain that is hung around these sprockets and to which one of the pair of upper support blocks is attached. A pair of upper endless chain devices;
As a pair of left and right lower endless chain devices, each lower endless chain device has upper and lower sprockets, and a chain that is hung around these sprockets and to which one of the pair of lower support blocks is attached. A pair of lower endless chain devices;
A first shaft connecting the upper sprockets or the lower sprockets of the pair of upper endless chain devices, in order to cause the pair of upper endless chain devices to move in synchronization with each other;
A second shaft connecting between the upper sprockets of the pair of lower endless chain devices or between the lower sprockets in order to synchronize the pair of lower endless chain devices with each other;
A motor for imparting rotation to the first shaft or the second shaft;
A clutch device which is provided between the upper endless chain device and the lower endless chain device, and which can selectively transmit a symmetric synchronous motion between them or interrupt the motion transmission between them;
With
Laminator.
請求項4に記載のラミネータにおいて、
前記上方無端チェーン装置の前記下方スプロケットと前記下方無端チェーン装置の前記上方スプロケットとが互いに隣接して配置されており、
前記クラッチ装置が、
前記上方無端チェーン装置の前記下方スプロケットの一つに連結された第1の歯車と、
該第1の歯車が取り付けられた前記上方無端チェーン装置の前記下方スプロケットに隣接する前記下方無端チェーン装置の前記上方スプロケットに連結された第2の歯車と、
を備えており、
前記第1の歯車と前記第2の歯車とは、互いに噛み合って前記上方無端チェーン装置と前記下方無端チェーン装置との間に対称的な同期運動を伝達させることができ、
前記第1の歯車および前記第2の歯車の一方は、他方の歯車に回転運動を伝えないよう、関連するスプロケットとの間の連結を選択的に解除可能とされている、
ラミネータ。
The laminator according to claim 4,
The lower sprocket of the upper endless chain device and the upper sprocket of the lower endless chain device are arranged adjacent to each other;
The clutch device is
A first gear coupled to one of the lower sprockets of the upper endless chain device;
A second gear coupled to the upper sprocket of the lower endless chain device adjacent to the lower sprocket of the upper endless chain device to which the first gear is attached;
With
The first gear and the second gear can mesh with each other to transmit a symmetric synchronous motion between the upper endless chain device and the lower endless chain device,
One of the first gear and the second gear is selectively disengaged from the associated sprocket so as not to transmit rotational movement to the other gear.
Laminator.
感光性のフィルムウェブを所望の長さに切断して基板の両面に貼り付けるためのラミネータであって、回転可能な一対の圧力ロールにして、その間にて基板の両面にフィルムウェブを圧着するための、基板の上方および下方に設けられる一対の圧力ロールと、前記上方および下方圧力ロール間にフィルムウェブを案内するための、基板の上方および下方に設けられる一対のフィルムガイドと、基板へのフィルムウェブの貼り付け開始に際しフィルムウェブの先端を基板に仮付けするための、基板の上方および下方に設けられる一対の仮付け部材と、フィルムウェブを切断するための、基板の上方および下方に設けられる一対のカッタユニットと、を備えるラミネータを使用する方法において、
基板の下方に設けられた前記圧力ロール、前記フィルムガイド、前記仮付け部材および前記カッタユニットのそれぞれの高さ位置を固定したまま、基板の上方に設けられた前記圧力ロール、前記フィルムガイド、前記仮付け部材および前記カッタユニットのそれぞれの高さ位置を調整し、一対の前記圧力ロール、一対の前記フィルムガイド、一対の前記仮付け部材および一対の前記カッタユニットのそれぞれの対になるものどうしが、与えられた基板の厚さ方向に関する中心面から等距離の位置になるようにする、ラミネータの使用方法。
A laminator for cutting a photosensitive film web to a desired length and sticking it to both sides of a substrate, in order to make a pair of rotatable pressure rolls between which the film web is crimped on both sides of the substrate A pair of pressure rolls provided above and below the substrate, a pair of film guides provided above and below the substrate for guiding the film web between the upper and lower pressure rolls, and a film on the substrate A pair of temporary attachment members provided above and below the substrate for temporarily attaching the leading edge of the film web to the substrate at the start of web application, and provided above and below the substrate for cutting the film web In a method of using a laminator comprising a pair of cutter units,
The pressure roll provided above the substrate, the film guide, the film guide, the film guide, the film guide, the film guide, the film guide, The height positions of the temporary attachment member and the cutter unit are adjusted, and the pair of pressure rolls, the pair of film guides, the pair of temporary attachment members, and the pair of cutter units are paired with each other. A method of using a laminator, which is positioned equidistant from the center plane in the thickness direction of a given substrate.
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