JP5763437B2 - 樹脂板溶着装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、対向電極間に高周波電力を供給し、誘電加熱によって樹脂板をその端面同士で溶着する装置及びその方法に関する。

従来、例えば有価証券の図柄等の画線が彫刻された凹版原版から、樹脂版へのプレス転写技術、所定サイズに精度良く裁断する技術、及び複数枚の樹脂版間の端面接合技術を利用して、多面樹脂版を作製する多面版作製方法が知られている（特許文献１）。そして、この多面樹脂版から刷版が作成され、印刷処理に供されて、多数の印刷物（前記有価証券）が得られる。特許文献２には、前記多面樹脂板の溶着方法として、おもて面に画線が凸版印刷された樹脂板を複数枚準備し、互いの端面を、すなわち辺と辺とを突合せた状態とし、この突合せ部位を上下の電極で押圧挟持して誘電加熱を施し、溶着することが記載されている。

特開２０１０−２５３８８０号公報 特許第４６４９６２７号公報

特許文献２には、突合せ部分において、おもて面が裏面より遅く冷えて固化するため、おもて面に凹みが生じるという従来の問題点を解決するための上部電極と下部電極の構造が提案されている。より詳細には、樹脂板の裏面側に接する下部電極は、立直された板状の電極の上端面と、その左右両側の保熱用の樹脂部とを備えた構造であり、一方、樹脂板のおもて面（上面）側に接する上部電極は、板状を有する電極の下部を水平に屈曲させてより広い面で接触する上表面を備えた構造である。かかる構造により、樹脂板は、誘電加熱処理が施されると、突合せ部分において略Ｖ字型断面領域で溶融され、次いで、誘電加熱処理後に、保熱用の樹脂で囲まれた下面側よりも、広い接触面の上部電極からの放熱を利用して、おもて面側が速く冷やされ、固化されるようにしている。そして、この結果、凹みが樹脂板の裏面側に形成され、おもて面側への凹みの形成が防止される。

しかしながら、特許文献２では、樹脂板のおもて面側と裏面側との冷却に時間差を持たせるために電極周りの構造を工夫したものである一方、誘電加熱による樹脂板の溶融領域が、おもて面側まで充分に乃至むしろ広くなるような略Ｖ字型断面領域であることから、溶融時に上部電極からの所定の押圧力による挟持によって、上部電極の下表面と当接している部位に電極の形状に一致した跡が、段違い的な凹みとして形成される虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、固化の時間差を利用するものではなく、誘電加熱による最も高温となる部位を樹脂板の裏面側に変位させることによって、おもて面側の溶融域を狭小とし、おもて面に凹みが発生するのを防止する樹脂板溶着装置及びその方法を提供するものである。

請求項１記載の発明は、おもて面が揃えられた所定厚を有する少なくとも２枚の溶着対象となる樹脂板を、その端面同士の突き合わせ部位に誘電加熱を施すことによって溶着する樹脂板溶着装置において、それぞれ所要厚を有する長尺体で、端面同士が、前記樹脂板を挟んで対向配置される誘電加熱用の対向電極と、前記対向電極に挟持された状態の前記樹脂板の裏面にのみ敷設される熱担持層材とを備えたことを特徴とするものである。

また、請求項２記載の発明は、おもて面が揃えられた所定厚を有する少なくとも２枚の溶着対象となる樹脂板を、その端面同士の突き合わせ部位に誘電加熱を施すことによって溶着する樹脂板溶着方法において、それぞれ所要厚を有する長尺体であって端面同士が対向配置される誘電加熱用の対向電極の間に、前記樹脂板を、前記突き合わせ部位が前記対向電極の各端面の厚さ寸法内に位置合わされた状態で挟み、かつ当該樹脂板の裏面にのみ熱担持層材を敷設した状態で、前記対向電極間に高周波電力を供給することを特徴とするものである。

まず、誘電加熱による加熱対象物の一般的な内部温度分布について説明する。通常、電極間に介在された所要厚の加熱対象物は電極間に高周波電力が供給されると、誘電損に応じた熱量分の内部加熱が行われ、内部温度が上昇する。一方、電極自体は発熱しないことから、加熱対象物の内部温度は、電極に接する両方の表面側で低く、内部が向かって高くなり、主に中心部位が高くなる。

一方、本発明によれば、対向電極間に、溶着対象となる所定厚の樹脂板の他に、その裏面側にのみ熱担持層材が敷設状態で介設される。そして、誘電加熱が施されると、樹脂板及び熱担持層材は加熱され、それぞれ所要の温度に上昇する。このとき、樹脂板の内部温度分布は、おもて面側は対向電極に接しているため熱移動を受けて（熱が逃げて）、相対的に低温となる一方、裏面側は熱担持層材に接しているため熱担持層材の発熱温度又は保熱温度となる、すなわち裏面側は温度が嵩上げされる。従って、樹脂板の内部において温度が高くなる部位は、熱担持層材による温度嵩上げ分だけ、厚さ方向の中心位置よりも裏面に近い部位へ変位することとなる。高温部位を裏面に近い部位へ変位させるようにすることで、樹脂板の端面の突き合わせ部位では、裏面側で溶融を充分（な領域）に行わせる一方、おもて面側では相対的に狭い領域で、すなわち端面同士の溶着が可能な程度の溶融を行わせることが可能となる。そのため、固化に際しては、おもて面側と裏面側との固化の時間差と無関係に、裏面には収縮に起因する凹みが発生する場合があるとしても、おもて面側には凹みも段差もほとんど生じないこととなる。なお、熱担持層材は、予め敷設された態様でもよいし、予め用意されており、誘電加熱処理時に敷設する態様でもよい。

本発明によれば、誘電加熱による最も高温となる部位を樹脂板の裏面側に変位させることによって、おもて面側の溶融域を狭小とし、おもて面に凹みが発生するのを防止することができる。

本発明に係る樹脂板溶着装置の一実施形態を示す概略構成を示す平面図である。 本発明に係る樹脂板溶着装置の一実施形態を示す概略構成を示す正面図である。 本発明に係る樹脂板溶着装置の一実施形態を示す概略構成を示す左側面図である。 複数枚の樹脂板の配列載置状態を示す平面図である。 電極構成部の詳細構造を示す一部断面図である。 誘電加熱時における温度勾配を示す図で、（ａ）は、熱担持層材が敷設された場合の温度勾配を示し、（ｂ）は熱担持層材が敷設されていない場合の温度勾配を示している。

図１〜図３は、本発明に係る樹脂板溶着装置の一実施形態を示す概略構成図で、図１は平面図、図２は正面図、図３は左側面図である。図４は、複数枚の樹脂板の配列載置状態を示す平面図である。

これらの図に示すように、樹脂板溶着装置は、溶着処理を実行するための各処理部を支持するための金属等からなる堅牢な本体１０を備えている。溶着処理を実行するための各処理部として、複数の樹脂板１を配列して載置する載置部２０、載置部２０を移送する移送部３０、及び配列されている樹脂板１の端面同士の突き合わせ部位を溶着する溶着部４０が設けられている。本体１０は、各処理部を支持するためのもので、種々の形状、構造が採用可能であるが、本実施形態では、複数の枠体を組み付けた構造体を採用している。本体１０は、載置部２０を支持する枠体部１１と、溶着部４０を支持する枠体部１２とを備えている。枠体部１１と枠体部１２とは、図２から判るように、水平方向に隣接して、例えば一体構成とされている。移送部３０は枠体部１１、枠体部１２間に亘って配置されている。枠体部１１，１２はいずれも、略正方形をなす枠体が立直支柱を介して平行で、かつ上下方向に所定距離離して複数段組み付けられている。本実施形態では、枠体部１１は２段構成であり、枠体部１２は３段構成である。枠体部１２の最上段には複数の桁１２１（図１参照）が掛けられており、この桁１２１に、後述する上電極部４２等が支持されている。

載置部２０は、所定枚数の樹脂板１をマトリクス状に位置決めして載置するものである。載置部２０は、図４にも示すように、アルミニウム等の金属材からなる略正方形をした平面状の載置板２１と、載置板２１の周縁の嵩上げされた段部２２と、載置板２１の直交する２辺に設けられた位置決め固定板２３１，２３２と、位置決め固定板２３１，２３２と対向し、接離方向にスライド可能な位置決めスライド板２４１，２４２とを備えている。

図４（図１も同様）においては、載置板２１自体の平面図として説明することもできる（断面図は図５参照）が、以下では載置板２１上に複数の樹脂板１等が配列載置された状態として説明している。載置板２１の上面中央域には所定サイズ及び所定形状（主に四角形）の樹脂板１が例えばマトリクス状に配列され、その前後左右の周囲にはダミー用の樹脂板１ｆが配設されている。樹脂板１及びダミー樹脂板１ｆは、ここでは、例えば塩化ビニル材で製造されている。樹脂板１は、所定サイズ、例えばセンチメートル（ｃｍ）オーダ〜数十センチメートル（ｃｍ）オーダのサイズを有するものが想定され、本実施形態では縦横が数ｃｍ及び十数ｃｍである。また、厚さは０．数ｍｍ〜数ｍｍ程度が想定され、本実施形態では一般的な０．７ｍｍである。樹脂板１は、本実施形態では、６枚×４枚の長方形の樹脂板１がマトリクス状に配置され、その周囲にダミー樹脂板１ｆが配置されている。ダミー樹脂板１ｆは、溶着後の多面樹脂板の周縁部位を内側の端面１ａと同様な溶着状態に仕上げるためのもので、用途等を考慮し、必要に応じて採用されるものである。

この配置状態で、位置決めスライド板２４１，２４２を対向する位置決め固定板２３１，２３２に接離操作することで、全ての樹脂板１が端面１ａ同士を当接（突き合わせ）した状態で所定位置に位置決めされる。載置板２１上には、位置決めスライド板２４１，２４２を前記接離方向へスライドさせるための方向規制ガイド２４１ａ，２４２ａが設けられている。さらに載置板２１には、位置決めスライド板２４１，２４２が位置決めされた状態で、当該位置決めスライド板２４１，２４２の位置ずれを規制する位置ずれ規制部材２４１ｂ、２４２ｂが設けられている。位置ずれ規制部材２４１ｂ、２４２ｂは公知の機構的なロック部材が採用可能であり、あるいはエアシリンダ等を用いて付勢力を付与することで位置ずれ規制をする態様としてもよい。

載置板２１は、樹脂板１の載置予定位置の範囲内には所要数の吸引孔２５が穿設されている。各吸引孔２５は、この実施例では後述する熱担持層材４１３上面から載置板２１の裏面側まで形成され、さらに図略の連通管を介して図略のコンプレッサに連設されている。これは、載置板２１上に載置された樹脂板１を裏面から吸引することで、めくれ等を防止して位置精度を確保するものである。なお、吸引孔２５はダミー樹脂板１ｆ側にも設けられている。

また、載置板２１は溶着部４０の下電極部４１の一部を構成している。下電極部４１の構造については後述する。

移送部３０は、載置部２０を搭載する支持部３１と、支持部３１の下方に配設され、載置部２０を支持部３１の上方で昇降させる昇降部３２と、支持部３１を枠体部１１と枠体部１２との間で移動させる移動機構部３３と、移動機構部３３を介して支持部３１に移動力を付与するための移動駆動部３４とを備えている。

支持部３１は、載置板２１の四角形より多少小さい面積を有する環状体３１１を有する。環状体３１１の周囲上面であって、載置板２１の下面適所と対面する位置（あるいは段部２２と対面する位置）には、少なくとも２個の位置合わせ構造（図略）が採用されている。位置合わせ構造は公知のものが採用可能であり、図示していないが、例えば、載置板２１（あるいは段部２２）の下面に１個のピンが下方に立設され、一方、環状体３１１の上面に中心角で９０度離れた周方向位置に２個の位置合わせ穴が穿設されている構造が好ましい。これによれば、載置部２０側の１個のピンを各位置合わせ穴に嵌挿することで載置部２０を、すなわち載置部２０に載置された樹脂板１を９０度方向に向きを変換し、その向きを維持することが可能となる。

昇降部３２は、環状体３１１の下方であって、枠体部１１に固定された円板状の水平基板３２０と、水平基板３２０の周囲の適所に、少なくとも１個、ここでは２個のシリンダ３２１が上下方向に向けて取り付けられている。シリンダ３２１の上部からはプランジャ３２２が出没可能にされている。プランジャ３２２の上端には水平に向けられた昇降板３２６が取り付けられ、プランジャ３２２の昇降と一体で昇降可能にされている。なお、昇降機構はシリンダ３２１に限定されず、他の公知の駆動機構でもよい。また、水平基板３２０には環状体３１１の中心から（環状体３１１の環の内側となる）所定半径の円周上に等間隔で３個以上、ここでは４個のキャスタ基部３２３が上下方向を向けて取り付けられている。キャスタ基部３２３は筒体であり、上部から出没可能にされたスライド軸３２４が内嵌されている。スライド軸３２４の上端にはキャスタ３２５が水平軸周りに従動可能に取り付けられている。なお、キャスタ３２５の回転軸は環状体３１１の中心に向けられている。かかる構造を採用することで、プランジャ３２２が上昇して（前述のピンと位置決め穴との係合が外れて）、キャスタ３２５が環状体３１１の内側隙間から上方へ抜けて載置部２０を持ち上げることができ、この状態で、載置部２０に周方向への回転力を付与すると、キャスタ３２５が転動して、支持部３１に対する載置部２０の向き、すなわち樹脂板１の向きを９０度変更することが可能となる。そして、プランジャ３２２を降ろすと、ピンと新たな位置決め穴とが嵌挿することとなり、９０度移相された向きでの位置がロックされる。

移動機構部３３は、枠体部１１，１２間に亘って配置された互いに平行な２本のリニアガイド３３１と、支持部３１の裏面、すなわち環状体３１１の内側一部に配設された底板の適所に取り付けられ、リニアガイド３３１に嵌合されて摺動する移動体３３２とを備えていると共に、枠体部１１，１２間に亘って配置され、リニアガイド３３１と平行な長尺のボールネジ部３３３と、環状体３１１の底板の適所に取り付けられ、ボールネジ部３３３に螺設される雌ねじ部３３４とを備えている。なお、リニアガイド３３１は本実施形態では、２本であり、水平面上で所定距離離間して互いに平行配置されている。

かかる構造によれば、ボールネジ部３３３が回動すると、その回動力は雌ねじ部３３４を介して、支持部３１に伝達され、支持部３１及びその上に載置された載置部２０がリニアガイド３３１に沿って移動することとなる。

移動駆動部３４は、枠体部１２に取り付けられ、ボールネジ部３３３に回転力を付与するものである。移動駆動部３４は、外部から操作可能な、例えばハンドルである第１操作部３４１及び第２操作部３４２と、第１操作部３４１及び第２操作部３４２とボールネジ部３３３との間に介在され、第１操作部３４１及び第２操作部３４２からの回転力を複数のギア段を経由してボールネジ部３３３に伝達する回転力伝達機構部３４３とを備えている。なお、第１操作部３４１及び第２操作部３４２は、２経路の伝達系内においてそれぞれのギア比によって、第１操作部３４１は高速移動用として、また第２操作部３４２は低速移動用、すなわち精度出し用（位置決め用）として使用される（図２では第２操作部３４２は省略されている）。なお、例えば第２操作部３４２側に一方向クラッチ等を介在させておけば、第１操作部３４１の操作時における供回りは防止できる。かかる構造によれば、第１操作部３４１を操作すると、回転力が回転力伝達機構部３４３を経てボールネジ部３３３に伝達され、この結果、載置部２０が、図２の左右方向に素速く移動する。第２操作部３４２は、載置部２０が溶着部４０側に移送されてきた後の、細かい位置合わせに使用されることで、正確に溶着位置に位置決め可能となる。

溶着部４０は、下電極部４１と、上電極部４２と、高周波電流（電力）を生成する発振器及び操作部からなる、例えばコンソール型の電源部４３とを備えている。上電極部４２は、枠体部１２の上部の桁１２１に取り付けられた昇降部４２１と、昇降部４２１に支持された電極構成部４２２とを備えている。昇降部４２１は、種々の駆動機構が採用可能であるが、本実施形態ではシリンダが採用されてなり、シリンダ本体４２１１の下端からプランジャ４２１２が下方に向けて出没可能に配設されている。また、昇降部４２１は、シリンダの両側に昇降ガイド部４２１３，４２１４が下方に向けて一対設けられている。なお、図２では、手前側の昇降ガイド部４２１４は便宜上省略している。プランジャ４２１２及び昇降ガイド部４２１３，４２１４の下端には水平な支持板４２１５が取り付けられている。昇降ガイド部４２１３，４２１４は枠体部１２との取付部分が筒体で形成され、この筒体に摺動可能にスライド棒が遊嵌されている。従って、プランジャ４２１２の昇降に連動して昇降ガイド部４２１３，４２１４のスライド棒も昇降し、その結果、これらに取り付けられた支持板４２１５は水平姿勢を維持しながら昇降される。この支持板４２１５の下部には絶縁材からなる複数本の支柱４２１６が上下方向に立直され、その下端に電極構成部４２２を支持する金属製の支持部４２１７が取り付けられている。支持部４２１７は電極構成部４２２の長さに対応する長さ寸法、例えば多少長めの寸法を有する長尺体で、長さ方向の中央位置には、高周波電力の導線接続用としての導電部４２１８が設けられている。

電極構成部４２２は、図３に示すように、載置板２１上に配列された複数枚の樹脂板１に対して、（ダミー樹脂板１ｆも含めた）最大寸法の１ライン分を一度に誘電加熱処理可能な長尺寸法を有している。

図５は、電極構成部の詳細構造を示す一部断面図である。図５は、説明の便宜上、厚さ方向を誇張して示している。図５において、上電極部４２の電極構成部４２２は、支持部４２１７から下方に突出された電極板４２２１と、電極板４２２１の両側面側に配置される、エポキシ樹脂等の樹脂製の補助板４２２２と、電極板４２２１に補助板４２２２を連結する、例えばボルトナット等の連結具４２２３とを有している。電極板４２２１は、前記１ライン分に相当する長さを有する金属製の長尺体で、下端面の幅、すなわち厚さは数ｍｍ程度が好ましく、本実施形態では約３ｍｍが採用されている。また、各補助板４２２２は電極板４２２１と同一長さを有し、厚さは誘電加熱時に軟化する領域幅を含む寸法、本実施形態では各々５ｍｍに設定されている。

下電極部４１は、本実施形態では、載置板２１の上面に形成されている。下電極部４１は、載置板２１上であって、図４に示すように、複数配列された樹脂板１及びダミー樹脂板１ｆの載置面を少なくとも覆う領域に設けられている。下電極部４１は、電極板４２２１に対応して配置される金属製の電極板４１１と、電極板４１１の両側面側に配置される、エポキシ樹脂等の樹脂製の補助板４１２と、電極板４１１及び補助板４１２の上面に敷設されるテフロン（登録商標）等の熱担持層材４１３と、電極板４１１を載置板２１に固設する、例えばボルトナット等の締結具４１４とを有している。なお、アルミニウムからなる載置板２１側は高周波電流のアース側とされている。

電極板４１１は、載置板２１上に載置される樹脂板１及びダミー樹脂板１ｆの配列位置が予め決まっている関係を利用しており、その決まっている配列に合わせた長さ形状に形成されている。すなわち、電極板４１１の平面視形状は、図４に示すように、樹脂板１同士及び樹脂板１とダミー樹脂板１ｆとの端面１ａの突き合わせ位置（及び図５参照）に沿ったものとなっている。電極板４１１は、電極板４２２１と同程度か多少小幅に、本実施形態では上端面の厚さが２ｍｍ程度に、すなわち電極板４２２１とさほど変わらない程度乃至僅かに狭幅に設定されている。図５に破線で示すように、電極板４２２１及び電極板４１１が対向する場合、その厚さ寸法の中間位置に、溶着対象の樹脂板１同士（また樹脂板１とダミー樹脂板１ｆと）の端面１ａが位置するようになされている。

電極板４１１は、屈曲された下部４１１１で締結具４１４を介して載置板２１に締結されている。電極板４１１の載置板２１への取付構造は、本実施形態に限定されず、補助板４１２と係合させる形態等、種々の方法が採用可能である。補助板４１２は、電極板４１１の両側面側に敷設され、載置板２１に例えば接着等されている。なお、補助板４１２の一方側、例えば図５の右側には、締結具４１４のための切欠が穿設されている。

また、下電極部４１は載置板２１上に設けられる構造に限定されない。例えば載置板２１は、図５に示す破線の下部側の部材とし、一方、破線の上部側を下電極の基板４１ａとするようにしてもよく、これによれば、下電極部４１を強固な基板４１ａ上に予め製造することができる。

熱担持層材４１３は、電極板４１１の上面及び補助板４１２の上面を覆うように敷設されるもので、誘電加熱時に溶着対象の樹脂板１（及びダミー樹脂板１ｆ）の端面１ａ同士の突き合わせ部位及び誘電加熱で溶融乃至は軟化する領域に積層させるものである。熱担持層材４１３は、端面１ａ同士の突き合わせ部位を挟んで、両側に所定幅、例えば幅５０ｍｍ程度を有する。図４において、破線で示す部分は、熱担持層材４１３の敷設領域の一部を例示している。熱担持層材４１３は、後述するように熱を担持する機能を発揮するものであり、誘電加熱で自己発熱する材料でもよい。本実施形態では所要厚のフッ素樹脂等のテフロン（登録商標）を採用している。厚さは担持熱量（温度）と関連するもので、ここでは０．５ｍｍ程度としている。なお、熱担持層材４１３は電極板４１１の上面及び補助板４１２の一部上面に限定されず、全面に敷設する態様であってもよい。この場合、敷設作業は容易となる。

誘電加熱処理時には、昇降シリンダ４２１によって電極構成部４２２が下降されて、下電極部４１と樹脂板１を挟持して所要圧で押圧される。変形吸収層材４４は、誘電加熱時に、電極板４２２１と溶着対象の樹脂板１との間に介設され、樹脂板１の溶融乃至は軟化によって電極板４２２１及び補助板４２２２の押圧の痕跡、具体的には段差が生じないようにするためのものである。変形吸収層材４４は、所要厚を有し、強度、硬質性に優れ、所要の弾性を備えた、耐熱性のある材料が好ましく、本実施形態では、ポリイミド製のフィルムを採用している。厚さは、電極板４２２１の押圧力、材料の強度、弾性、硬質性の程度に依存するものの、数μｍ〜数百μｍが好ましく、さらには数十μｍが好ましく、本実施形態では２５μｍ程度としている。

そして、溶着対象の複数枚の樹脂板１等が配列載置された載置部２０が、移動機構部３３、移動駆動部３４によって、溶着部４０の位置まで移送され、上電極部４２が昇降シリンダ４２１によって樹脂板１上に敷設された変形吸収層材４４上に降下された後、電源部４３が駆動される。電源部４３は、電源部と、前記電源部から、例えば１０ＭＨｚ〜４０ＭＨｚのうちの所定周波数の高周波電流を生成する高周波部と、操作部とを備えている。操作部は、供給電力レベルや１回当たりの電力供給時間の設定を可能とする他、各駆動部に対する動作指示や誘電加熱処理の起動指示を行うボタン等の操作部を備えている。なお、供給電力は、樹脂板１とダミー樹脂板１ｆとの端面１ａへの処理と、樹脂板１同士の端面１ａへの処理とで、また縦横方向でライン長が異なる場合の処理長さ（寸法）に応じた電力が予め設定される。電力の大小は、供給レベルあるいは供給時間で調整されて、溶融域の均一化を図っている。

図６は、誘電加熱時における温度勾配を示す図で、図６（ａ）は、熱担持層材が敷設された場合の温度勾配を示し、図６（ｂ）は熱担持層材が敷設されていない場合の温度勾配を示している。なお、電極板４２２１は幅３ｍｍとし、電極板４１１は幅２ｍｍとし、樹脂板１の厚さは０．７ｍｍとし、熱担持層材４１３の厚さは０．５ｍｍ（図６（ａ）のみ）とし、図５の構造を基本としている。

まず、誘電加熱とは、樹脂を代表とする誘電体に高周波電流を供給すると、電界の向きが交互に反転することで誘電体の分子の極が交互反転を繰り返し、誘電損失に応じた内部加熱による発熱を生じるものである。誘電損失の大きなポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの熱可塑性樹脂が好適な材料とされている。

図６（ｂ）において、電極板４２２１と電極板４１１間に高周波電圧が印加され、すなわち高周波電力が供給されると、樹脂板１は内部加熱を生じる。そして、樹脂板１の両側面の境界条件に応じて厚み方向に温度勾配が発生する。この温度勾配は、上下の電極板４１１，４２２１の両対向面は格別温度上昇することはなく、電極板４１１，４２２１と接する位置では、樹脂板１の内部加熱の熱を放熱することで、温度が相対的に低くなる。従って、樹脂板１の厚さ方向では、図６（ｂ）に、温度勾配Ｔｄで示すように、その中間位置当たりが最高温度位置Ｐとなり、そこから上下の両表面に向かって温度が低くなる。樹脂板１の端面１ａ同士の突き合わせ部位では、最も高温となる位置が厚さ方向の中間位置であるため、上下面までが近く、上下面も充分に溶融されることになる。そうすると、おもて面側も充分に溶融することとなることから、誘電加熱後の冷却固化時の熱収縮に起因して凹みが生じ易い。なお、図６（ｂ）で変形吸収層材４４が敷設された場合を想定すると、おもて面側の冷却固化が裏面側より遅くなる可能性があるため、特許文献２と同様、熱収縮によっておもて面に凹みが生じる虞がある。

一方、図６（ａ）において、熱担持層材４１３を敷設した場合には、誘電加熱によって、自己発熱あるいは熱伝導で発熱する結果（テフロン（登録商標）は誘電率は低く、伝熱で発熱）、熱担持層材４１３は所定の温度を有することとなる。そうすると、樹脂板１の厚さ方向の温度勾配Ｔｄを観察すると、おもて面側は電極板４２２１に接するため、相対的に低い温度となり、他方、裏面側は熱担持層材４１３に接するため、所定温度に嵩上げされている。従って、樹脂板１の厚さ方向の熱担持層材４１３に近い側が最も高い温度になり（最高温度位置Ｐ）、この位置Ｐからおもて面までの距離が大きくなる分、おもて面での温度は、図６（ｂ）に比して、より低いものとなる。あるいは、より低温とするよう供給電力の調整で実現容易となる。従って、樹脂板１は、裏面側が最も溶融し、おもて面側は端面１ａ同士の突き合わせ部位が少なくとも溶着する程度の溶融を行うようにすることが可能となる。このように、樹脂板１内の最も高温となる部位を厚さ方向の裏面側に変位することで、おもて面の溶融領域を端面１ａ同士の突き合わせ部位に制限乃至調整することが可能となる。従って、溶融領域及び溶融量が可及的に抑制できることから、熱収縮を殆どなくすことができる。

なお、図６は熱担持層材４１３の有無における温度勾配乃至厚さ方向の溶融状態を比較したものであって、変形吸収層材４４の有無は無関係であることから、図６中では、有無のいずれでもよい旨を示すべく、該当符号“４４”に括弧を付している。

次に、多面樹脂板の製造のための一連の動作について説明する。

複数の樹脂板１（及びダミー樹脂板１ｆ）が図１の向きで載置板２１上に載置され、位置決めされ、さらに移動駆動部３４への操作を受けて動作される移送部３０によって溶着部４０の所定位置に移送される。この状態で、上電極部４２が降下され、樹脂板１の端面１ａ同士（及び樹脂板１とダミー樹脂板１ｆと）の突き合わせ部位上に所要圧で当接する。次いで、溶着部４０が駆動されて、電源部４３が駆動し、誘電加熱が所定時間行われる。図４の例では、移送部３０によって、上電極部４２が右端のダミー樹脂板１ｆとの端面１ａである、長いラインＩ１（図４参照）に対して位置決めされ、ラインＩ１に対して、より大きな電力の高周波が供給される。電力供給が終了すると、上電極部４２を上昇させ、次いで移動駆動部３４を操作してラインＩ２が上電極部４２の真下に位置決めされて上電極部４２が降下され、この状態でラインＩ１と同レベルの高周波電力が供給される。電力供給が終了すると、上電極部４２を上昇させ、続いて移動駆動部３４を操作してラインＩ３が上電極部４２の真下に位置決めされて上電極部４２が降下され、この状態で、より低い電力の高周波が供給される。同様にして、高周波電力の供給が、ラインＬ４、…と繰り返し行われる。

最終ラインへの高周波電力の供給処理が終了すると、上電極部４２を上昇させ、移動駆動部３４を操作して載置板２１を枠体部１１まで戻す。枠体部１１の位置で、載置板２１を昇降部３２で持ち上げて、９０°旋回（例えば図４を反時計方向に回転）させて、元の位置に降下する。続いて、移動駆動部３４を操作して、枠体部１２側まで移動させ、ラインＫ１からラインＫ２、…の順で、前述同様に高周波電力の供給を行う。ラインＫ側に対する供給電力量は、ラインＩ側の長さに対応して予め調整設定されている。全てのラインＫに対する高周波電力の供給が終了して、多面樹脂板が作製される。

なお、本発明は、以下の態様が採用可能である。

（１）本実施形態では、証券等の有価印刷物の印版の作製に関するものであるが、その他、株券、商品券等の有価印刷物でもよく、さらに有価物に限定されない印刷物に対しても適用可能である。

（２）本実施形態では、載置部２０、移送部３０は必ずしも必須とするものではない。例えば、載置板２１と上下電極部４１，４２を備えた構造であればよい。また、樹脂板１の配列もマトリクス状に限定されず、求められる多面樹脂板の形態に応じた配列が採用可能である。

（３）変形吸収層材４４は必ずしも必須ではないが、変形吸収層材４４を設けることで樹脂板１のおもて面の均一性を向上させることができる。

（４）熱担持層材４１３によって最高温度位置Ｐ（図６参照）を樹脂板１の裏面側に近い位置と変位するようにしたが、裏面により近いほど、おもて面との距離が大きくなることから、おもて面の溶融域調整が容易となる。なお、裏面側は、撓みなどの他の影響が出ない範囲では、溶融域がある程度広くてもよいため、おもて面側の溶融域のみ検討すればよく、その分、電力調整は容易となる。

１ 樹脂板
１ａ 端面
２０ 載置部
３０ 移送部
４０ 溶着部
４１ 下電極部
４１１ 電極板（対向電極）
４１２ 補助板
４１３ 熱担持層材
４２ 上電極部
４２２１ 電極板（対向電極）
４２２２ 補助板
４４ 変形吸収層材

Claims (2)

1. おもて面が揃えられた所定厚を有する少なくとも２枚の溶着対象となる樹脂板を、その端面同士の突き合わせ部位に誘電加熱を施すことによって溶着する樹脂板溶着装置において、
   それぞれ所要厚を有する長尺体で、端面同士が、前記樹脂板を挟んで対向配置される誘電加熱用の対向電極と、
   前記対向電極に挟持された状態の前記樹脂板の裏面にのみ敷設される熱担持層材とを備えたことを特徴とする樹脂板溶着装置。
2. おもて面が揃えられた所定厚を有する少なくとも２枚の溶着対象となる樹脂板を、その端面同士の突き合わせ部位に誘電加熱を施すことによって溶着する樹脂板溶着方法において、
   それぞれ所要厚を有する長尺体であって端面同士が対向配置される誘電加熱用の対向電極の間に、前記樹脂板を、前記突き合わせ部位が前記対向電極の各端面の厚さ寸法内に位置合わされた状態で挟み、かつ当該樹脂板の裏面にのみ熱担持層材を敷設した状態で、前記対向電極間に高周波電力を供給することを特徴とする樹脂板溶着方法。

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