【発明の詳細な説明】
２工程ラミネータ装置
発明の背景及び概要
本発明は熱可塑性シートを一緒にラミネートするためのラミネータ装置に関し
、特に連続するプレラミネーティング、ラミネーティング及び冷却ステーション
を通って熱可塑性シートを輸送するための面対面の無端ベルトを含むラミネータ
装置に関する。
ここで意図されている一般的なタイプのベルト型ラミネータ装置は以前から当
業界で知られている。一般に、従来技術のラミネータは代表的には面対面の関係
でシートを維持しながら熱可塑性シートの表面に熱を適用するための単一の加熱
ステーションだけを含んでいる。これらの単一工程のラミネータは多くのタイプ
の熱可塑性シート材料に対して有効であるが、ＩＤ又はセキュリティカードに使
用される材料の如きある種の熱可塑性シート材料は従来技術の装置によって満た
されない特別な加熱及び冷却特性を有する。
本発明は密接な間隔の隣接関係で支持されている上部及び下部ベルト集成体を
含む２工程ラミネータ装置を提供する。下部ベルト集成体は第１及び第２ローラ
ーの周囲に受けとめられたステンレス鋼ベルトを含み、上部ローラー集成体は第
３及び第４ローラーの周囲に受けとめられたテフロン含浸されたガラス繊維ベル
トを含む。ベルト集成体は第１及び第３ローラーがインプットニップを形成し、
第２及び第４ローラーがアウトプットニップを形成し、無端ベルトが対面関係で
存在するようにフレーム構造で支持されている。第１及び第２ローラーは適所に
固定され、第３及び第４ローラーは第１及び第２ローラーに対してスライド可能
に取り付けられている。第３及び第４ローラーは第１及び第２ローラーに向かっ
てそれらの取り付けられた位置から下方に偏らされ、間隔があいているが加圧さ
れたインプット及びアウトニップを形成する。第１、又は下部のインプットロー
ラーは内部カートリッジヒーターによって約２００℃の温度に加熱される。加熱
されたインプットニップはかくして最初のラミネーティング工程を規定する。第
１ローラーに隣接する金属ベルトの上部分と境を接する関係で位置した加熱して
いる定盤は約１６０℃の温度に加熱され、完全なラミネーティング工程を規定す
る。ファン冷却されたヒートシンクはそれらの間を通過する金属及びガラス繊維
ベルトを冷却するためのアウトプットニップに隣接した境を接する関係で位置さ
れる。
特に、本装置は非晶質コポリエステル裏シート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）カ
バーシート、及びそれらのシート間に位置するセキュリティ像を含むセキュリテ
ィカードシステムをラミネートするために有用である。セキュリティ像はカバー
シートの下側上に通常の熱染料転写技術によって裏面印刷されることが好ましく
、かくしてセキュリティ像は変更できないシート間に確実に設けられる。カバー
シートの上表面を通して見たとき、裏面印刷された像はその正確な位置で見える
。非晶質コポリエステル及びＰＶＣシートは中間接着剤の使用なしで熱及び圧力
下で一緒に効果的に溶融する相溶性ポリマーである。使用の際、回転ベルトはイ
ンプットニップとアウトプットニップの間で重なり合うカバー及び裏シートを輸
送するように作用する。上にあるシートは下方に面するカバーシートを有する装
置のインプットニップ中に挿入され、そこでカバーシートはインプットニップロ
ーラーの熱及び圧力下で上の裏シートに最初にラミネートされる。最初のラミネ
ート後、隣接する加熱定盤上の通路は固定した位置にある間にプレラミネートさ
れたシートをさらに加熱し、そこでシートを一緒に完全に溶融又はラミネートで
きる。溶融され、ラミネートされたシートはその後、ファン冷却されたヒートシ
ンク間の通路によって冷却される。
従って、本発明の目的は、２つの熱可塑性シートが熱及び圧力下でプレラミネ
ートされ、熱単独下で完全にラミネートされ、次いで冷却される２工程ラミネー
ティング装置の提供；プレラミネーションステーション、完全なラミネーティン
グステーション、及び冷却ステーションを通ってシート材料を輸送するための対
面無端ベルトを含むラミネーティング装置の提供；及び加熱されたニップ、加熱
された定盤及びファン冷却されたヒートシンクを含むラミネーティング装置の提
供にある。
本発明の他の目的、特徴及び利点は添付の図面に関連した記載から明らかにな
るだろう。
図面の説明
本発明を実施することを意図したベストモードを図面によって説明する：
図１は本発明のラミネータ装置の正面図である；
図２はその背面図である；
図３はその上面図である；
図４は図３の線４−４に沿ってなされたその断面図である。
好適な例の記述
図面を参照すると、本発明のラミネータ装置が図示され、一般に図１−４にお
いて１０で示されている。後でさらに詳細に記載されているように、本ラミネー
タ装置１０はセキュリティカードを構成するのに使用されるシート材料のタイプ
のものの如き面対面の熱可塑性シート材料をラミネートする作用がある。とりわ
け、本発明１０は Saint Paul Minnesota の Minnesota Mining and Manufactur
ing Company によって開発され、かつＵＳ特許出願Ｎｏ．０８／１２８４８４（
それは参考としてここに組入れる）に記載されたセキュリティカードシステムを
溶融するのに特に有用であることがわかった。
図４に１２で示されたセキュリティカートシステムは裏シート１４，カバーシ
ート１６，及びセキュリティ像（図示せず）を含んでいる。セキュリティ像はカ
バーシート１６の内側表面上に裏面印刷されることが好ましく、かくしてそれは
一緒にされたときラミネートされたシート１４，１６の間に設けられる。カバー
シートの上側を通して見ると、裏面印刷されたセキュリティ像は正確な位置で見
える。裏及びカバーシート１４，１６は接着剤の中間層なしで直接接触してラミ
ネートされるが、裏シート１４は非晶質コポリエステルフィルムを含むことが好
ましく、カバーシート１６は硬質ポリ塩化ビニルフィルムを含むことが好ましい
。非晶質コポリエステル裏シート１４は不透明白色になるように二酸化チタンで
着色されることが好ましく、一方ＰＶＣカバーシート１６は透明であることが好
ましい。但し他の色の案や配置も好適である。たいていの場合には、裏シート１
４は集成されたカード１２の剛性及び強度のほとんどを与えることを意図してい
るためカバーシートよりずっと厚い。例えば、裏シート１４は約２０〜２２ミリ
の厚さを有し、カバーシートは約７〜１０ミリの厚さを有し、全体のカードの厚
さは約２７〜３２ミリである。セキュリティカード１２の特別な利点は良好な接
着が相対的に低い温度で、例えば約１５０℃の温度でＰＶＣと非晶質コポリエス
テルの間で達成できることである。非晶質コポリエステルとＰＶＣの両方はラミ
ネーション工程中に軟化され、両方がほぼ同じ速度で冷却時に収縮し、それによ
って他の存在するカード材料で遭遇される問題を減らすことができるので、接着
は有効に達成することができる。
本ラミネータ装置は２０及び２２で示される上部及び下部ベルト集成体を含み
、それらは底壁２４、及び平行な前及び後壁２６及び２８のそれぞれを含むフレ
ーム集成体によって密接な間隔の隣接関係で支持される。
下部ベルト集成体２２は第１及び第２金属ローラー３２，３４のそれぞれの周
囲で受けとめられた３０で示されるステンレス鋼ベルトを含み、下部ベルト集成
体２０は第３及び第４金属ローラー３８，４０のそれぞれの周囲で受けとめられ
た３６で示されるテフロン含浸された、ガラス繊維ベルトを含む。ステンレス鋼
ベルト３０とガラス繊維ベルト３６は約０．００３インチの厚さを持つことが好
ましい。ステンレス鋼ベルト３０はAgawam，MA の Belt Technologiesから工業
的に入手可能であり、ガラス繊維ベルト３６は Buffalo，NY の Greenbelt Indu
stries から入手可能である。ローラー３２，３４，３８，４０は軸３２Ｓ，３
４Ｓ，３８Ｓ，４０Ｓを有するアルミニウムローラーを含むことが好ましい。軸
３２Ｓ及び３８Ｓは中空であり、一方軸３４Ｓ及び４０Ｓは中空でないことが指
摘される。
ベルト集成体２０，２２は第１及び第３ローラー３２，３８がインプットニッ
プを形成し、第２及び第４ローラー３４，４０はアウトプットニップを形成し、
無端ベルト３０，３６が対面関係になるようにフレームにおいて支持される。第
１及び第２ローラー３２，３４は適所で固定され、第３及び第４ローラー３８，
４０は第１及び第２ローラー３２，３４に対してスライド可能に移動できる。特
に各ローラーの軸は４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ及び４２Ｄで示される１対の間隔を
あけたベアリングマウントを通して受けられる。各ベアリングマウント４２はベ
アリングホルダー４６内で支持されるベアリング４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４
Ｄを含む。ベアリング４４Ａ及び４４Ｃはローラータイプベアリングからなり、
一方ベアリング４４Ｂ及び４４Ｄはスリーブタイプベアリングからなる。さらに
、スリーブベアリング４４Ｂ及び４４Ｄは硬化外部スリーブ４５内に装着される
。各ベアリングホルダー４６はその中でベアリング４４を受けるためのくぼみを
含み、さらにその側縁に溝５０を含んでいる。ベアリングマウント４２の溝５０
はフレーム集成体の前及び後壁２６，２８において各スロット５２内でスライド
可能に受けとめられ、かくしてベアリングホルダー４６は壁２６，２８の内及び
外表面の両方に関与する。ベアリングマウント４２Ａ及び４２Ｂはそれらの各ス
ロット５２の底部に対して寄りかかり、かくして固定された垂直位置で第１及び
第２ローラー３２，３４を維持する。ベアリングマウント４２Ｂ（第２ローラー
３４）内のくぼみ４８Ｂは水平方向に伸び、第１ローラー２２に対して第２ロー
ラー３４の軸のスライド水平移動を可能にすることが指摘される。この関連にお
いて、止め５４はベアリングマウント４６Ｂの側壁におけるねじ山を付けた開口
部を通して広がり、硬化外部スリーブ４５と関与して、第１ローラー３２の軸と
第２ローラー３４の軸の間の距離を調整する。この止めねじ装置は第１及び第２
ローラー軸の平行度を調整したり、ステンレス鋼ベルト３０におけるゆるみを巻
き取ったり又はぴんと張ったりする作用をする。第４ローラー４０のためのベア
リングマウント４２Ｄは第３ローラー軸に対する第４ローラー軸の調整のために
同じ伸びたくぼみ４８Ｄ及び止めねじ５４を有する。
第３及び第４ローラー３８，４０のためのベアリングマウント４２Ｃ，４２Ｄ
は前及び後壁２６，２８に付けられた間隔のあいた懸垂棒５８を通って下方に伸
びるねじ５６によってフレーム内に取付けられている。ねじ５６の頭６０は棒の
上部にあり、一方軸６２は棒５８における開口部（図示せず）を貫通し、各ベア
リングホルダー４６の上部におけるねじ山を付けた内腔（図示せず）中に伸びる
。圧縮ばね６４は各ねじ５６のまわりで受けとめられ、各ベアリングホルダー４
６の上部と各懸垂棒５８の底部の間で収まり、第３及び第４ローラー３８，４０
をそれらの取付けられた位置から下方に第１及び第２ローラー３２，３４に向か
って偏らせる。ねじ５６の回転は第３と第１ローラー３８，３２（インプットニ
ップローラー）及び第４及び第２ローラ４０，３４（アウトプットニップローラ
ー）の間の垂直方向の間隔の調整を可能にする。この点に関して、ベルト集成体
２０，２２はインプットローラー３２，３８の間及びアウトプットローラー３４
，４０の間に２５ミリの間隔が存在し、その間隔がセキュリティカードシートの
組合された厚さ（２７〜３３ミリ）よりわずかに小さくなるように調整される。
第３及び第４ローラー３８，４０は第１及び第２ローラー３２，３４に向かって
下方に偏らされているので、ローラー対は間隔はあいているが圧縮されたインプ
ット及びアウトプットニップを形成する。
第１、又は下の、インプットローラー３２は通常のカートリッジヒーター６６
によって約１９０℃〜約２１５℃の温度に、より好ましくは約２００℃の温度に
加熱される。カートリッジヒーター６６は中空ローラー軸３２Ｓの中心でスライ
ド可能に受けとめられ、通常の電源（図示せず）によって作動される。インプッ
トニップ（ローラー３２，３８）はかくして圧力及び熱の下でカバー及び裏シー
ト１４，１６を一緒に溶融するための最初の及び前の（プレ）ラミネーティング
工程を規定する。
図４を参照すると、完全な（full）ラミネーティング工程は第１ローラー３２
に隣接する鋼ベルト３０の上部と境を接する関係で位置した１／２インチ厚のア
ルミニウム加熱定盤６８によって規定する。定盤６８は約１５０℃〜約１７０℃
、より好ましくは約１６０℃の温度に加熱されることが好ましい。定盤６８の加
熱は定盤６８の底表面に接着したラバープレートヒーター７０によって達成され
る。考えられているタイプのラバープレートヒーター７０は Battle Creek，MI
のHotset，Inc．から入手可能である。あるいは、カートリッジ型ヒーターの如
き他の加熱装置も定盤６８を加熱するために使用できる。
ベルト３０，３６及びその間のラミネートされたシート１４，１６を冷却する
ために、７２，７４でそれぞれ示される第１及び第２ファン冷却ヒートシンクは
アウトプットニップ（ローラー３４，４０）に隣接した境を接する関係で位置さ
れる。とりわけ、第１アルミニウムヒートシンク７２は鋼ベルト３０の上部と境
を接する関係の本体部７２Ｂとともにフレームの前及び後壁２６，２８の間に位
置される。ファスナー７６はフレームの前及び後壁２６，２８を通ってヒートシ
ンク７２における開口部（図示せず）中に伸び、適所でヒートシンク７２をしっ
かりと固定する。第２ヒートシンク７４はガラス繊維ベルト３６の下部分と境を
接する関係でその本体部分７４Ｂとともにフレーム集成体の前及び後壁２６，２
８の間に位置される。第２組のファスナー７８はフレーム壁２６，２８における
垂直スロット８０を通って第２ヒートシンク７４中に伸びる。ばね８２はファス
ナーの対の間に固定され、第２の移動可能なヒートシンク７４を下方に引っぱり
第１の固定されたヒートシンク７２と加圧関係にする。ヒートシンク７２，７４
のフィン７２Ｆ，７４Ｆはベルト３０，３６の走行方向に垂直に伸び、フレーム
の後壁に装着された第１及び第２ファン８２，８４はベルト走行方向に垂直な方
向でフィン表面７２Ｆ，７４Ｆ上に空気を流す。迅速な空気の動きを促進して冷
却を最適化するために、空気はフレーム集成体の前及び後壁２６，２８における
開口部８６，８８を通って移動される。
使用の際、ベルト３０，３６は無端ベルト間の重なり合うカバー及び裏シート
１４，１６をインプットニップからアウトプットニップに輸送するために反対方
向に同時に回転される。ベルト３０，３６の回転は９０で示される電気モーター
及びギアシステムによって達成される。電気モーター９０の本体９２はフレーム
集成体の後壁２８に取付けられたブラケット９４に装着されている。モーター９
０の駆動軸９６は第２ローラー３４の軸３４Ｓの後端に装着されたドライブギア
１００を回転するためのウォームギア部９８を含んでいる（図２，３）。下部ベ
ルト集成体２２の回転は第２及び第４ローラー３４，４０の軸３４Ｓ，４０Ｓの
前端に装着されたかみ合いトランスファーギア１０２，１０４の対によって上部
ベルト集成体２０に伝えられる（図１）。モーター９０及びギア集成体は１秒あ
たり約０．２５インチの速度で装置を通ってカードを輸送するために調節される
。
装置１０は各ローラ上のベルトの適切なアライメント及び回転を維持するため
に１０６及び１０８で示される上部及び下部かじ取り集成体をさらに含む。各か
じ取り集成体１０６，１０８はフレームの前及び後壁２６，２８の間に装着され
た軸１１０を含む。上部かじ取り集成体１０８の軸１１０Ｕはインプットニップ
に隣接するガラス繊維ベルト３６の上部分のすぐ下に広がり、下部かじ取り集成
体の軸１１０Ｌはインプットニップに隣接する鋼ベルト３０の下部分のすぐ上に
広がる（図４）。軸１１０のそれぞれの上に装着されているものは軸１１０の外
端に向かって面するローラー１１２のより大きな直径の端を有する円錐台ローラ
ー１１２の嵌め合い対である。この点に関して、ベルト３０，３６が回転してい
るとき、万一どちらかのベルトがある側から他の側にゆがんでいるなら、それは
通常の回転位置に戻るように促されるだろう。
装置１０は上方に面する裏シート１４及び下方に面するカードシステムのカバ
ーシート１６を用いて使用されることを意図している。上に重なるシート１４，
１６がインプットニップに供給されると、裏及びカバーシート１４，１６はニッ
プの圧力下で一緒に加圧され、一方カバー及び裏シート１４，１６はインプット
ニップの加熱された下部ローラー３２によって加熱される。インプットニップの
圧力はラミネートする前にシート１４，１６の間から気泡を絞り出し、さらにロ
ーラーによる最初の加熱中、適切な位置合わせでカバー及び裏シート１４，１６
を維持する。最初の加熱中、適切な位置合わせでシート１４，１６を維持するこ
とは、可塑性材料がいくぶん軟らかくなるため極めて重要であり、溶融状態にあ
る間ずっとそれらの界面のシートの動きがカバーシート１６の内側１８に印刷さ
れたセキュリティ像の汚れ（smudging or smearing）を起こすだろう。最初のラ
ミネーション後、プレラミネートされたシート１４，１６は加熱定盤６８上に輸
送され、それはさらにシートを十分に溶融又は一緒にラミネートできる固定され
た位置でずっと長時間シートを加熱する。定盤６８上での長時間の加熱はガラス
繊維ベルト３６の表面しぼ又は組織が裏シート１４の裏表面１１４に刻印されう
る程度に上部の裏シート１４をかなり軟化することが特に言及される。この関連
において、加熱定盤６８の真上のガラス繊維ベルト３６の下部分はファン１１６
によって冷却される。ガラス繊維ベルト３６を横切って向けられる空気はガラス
繊維ベルト３６の表面組織で刻印されないように裏カード１４の裏表面１１４を
十分に冷却して剛く保つ。
ラミネートされたシート１４，１６はその後ファン冷却されたヒートシンク７
２，７４間の通路によってほとんど室温に冷却される。シンク７２，７４はアウ
トプットニップ間の装置からでる前にシート１４，１６からの熱のほとんど全て
を有効に除去する。
それゆえ、本発明は圧力及び熱の下で１対のシート材料をプレラミネートし、
さらにプレラミネートされたシートを加熱して完全な結合を達成し、次いで装置
を出る前にラミネートされたシートを冷却するために有効なラミネーティング装
置を提供することを理解できる。装置は加熱ローラー３２を有する加圧されたイ
ンプットニップを与えることによってこれらの目的を達成する。インプットニッ
プを通過したシート材料はニップの圧力及び熱の下でラミネートされる。プレラ
ミネートされた材料は次いでシート材料のさらなる加熱のために加熱定盤６８上
を通り、材料の完全な結合を達成する。十分にラミネートされたシートは次いで
加圧されたアウトニップを通って装置の外に出る前にファン冷却されたヒートシ
ンク７２，７４によって冷却される。これらの理由のため、本発明は業界におい
てかなりの進歩を与え、それが相当な工業的効果を有するものと考えられる。
ここでは本発明を具体化するある特別な構造例を示し記載したが、根底にある
本発明のコンセプトの精神又は範囲を逸脱しない限り、部分の様々な変更及び再
配置をしてもよいこと、及び添付した特許請求の範囲によって示される範囲を除
いてここで示され記載された特別な形態に限定されないことは当業者に明らかだ
ろう。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Two-step laminator device
BACKGROUND AND SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminator device for laminating thermoplastic sheets together.
Especially continuous prelaminating, laminating and cooling stations
Laminator including face-to-face endless belt for transporting thermoplastic sheet through
Related to the device.
The general type of belt-type laminator device intended here is
Known in the industry. In general, prior art laminators typically have a face-to-face relationship
Single heating to apply heat to the surface of the thermoplastic sheet while maintaining the sheet in
Includes stations only. These single-step laminators come in many types
Effective for thermoplastic sheet materials, but not for ID or security cards
Certain thermoplastic sheet materials, such as those used, are filled by prior art equipment.
Has special heating and cooling characteristics that are not achieved.
The present invention provides for upper and lower belt assemblies supported in closely spaced adjacent relations.
A two-step laminator device is provided. Lower belt assembly includes first and second rollers
The upper roller assembly includes a stainless steel belt received around the
Teflon-impregnated glass fiber bell received around third and fourth rollers
Including The belt assembly has an input nip where the first and third rollers form an input nip;
The second and fourth rollers form an output nip, and the endless belt is
It is supported by the frame structure as it exists. First and second rollers in place
Fixed, third and fourth rollers can slide relative to first and second rollers
Attached to. The third and fourth rollers move toward the first and second rollers
From their mounted position, spaced apart but pressurized.
Form the input and out nips. First or lower input row
The heater is heated to a temperature of about 200 ° C. by an internal cartridge heater. heating
The input nip thus defined defines the first laminating step. No.
Heating located in contact with the upper part of the metal belt adjacent to one roller
The platen is heated to a temperature of about 160 ° C, defining a complete laminating process.
You. Fan-cooled heat sinks pass between them by metal and glass fiber
Positioned adjacent to the output nip for cooling the belt
It is.
In particular, the device is compatible with amorphous copolyester backing sheets, polyvinyl chloride (PVC)
Security including bar sheets and security images located between those sheets
Useful for laminating card systems. Security statue covers
Preferably printed on the underside of the sheet by normal thermal dye transfer technology
Thus, the security image is reliably provided between the unchangeable sheets. cover
When viewed through the top surface of the sheet, the back-printed image is visible at its exact location
. Amorphous copolyester and PVC sheet can be heated and pressured without the use of intermediate adhesives
Below is a compatible polymer that effectively melts together. When using the rotating belt,
Transfer covers and backing sheets that overlap between the input nip and the output nip.
Acts to send. The upper sheet is a device with a downward facing cover sheet.
Into the input nip, where the cover sheet is
It is first laminated to the upper backing sheet under the heat and pressure of a roller. First lamine
After mounting, the passages on the adjacent heated platen are pre-laminated while in a fixed position.
The heated sheet is further heated, where it is completely melted or laminated together.
Wear. The melted and laminated sheet was then fan cooled
Cooled by passage between links.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for prelaminating two thermoplastic sheets under heat and pressure.
Two-step laminating, fully laminated under heat alone and then cooled
Providing pre-lamination station, complete laminating
Pair for transporting sheet material through a cooling station and a cooling station
Provision of a laminating device including a surface endless belt; and heated nip, heating
Of a laminating device including a cooled surface plate and a fan-cooled heat sink
In the companion.
Other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the description with reference to the accompanying drawings.
Would.
Description of the drawings
The best mode intended to implement the invention is illustrated by the drawings:
Figure 1 is a front view of the laminator device of the present invention;
Figure 2 is its rear view;
Figure 3 is a top view thereof;
FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3 taken along line 4-4.
Description of a good example
Referring to the drawings, there is shown a laminator apparatus of the present invention, generally shown in FIGS.
And indicated at 10. As will be described in more detail later,
Device 10 is a type of sheet material used to construct a security card.
Has the effect of laminating a face-to-face thermoplastic sheet material such as Toriwa
However, the present invention 10 relates to the Minnesota Mining and Manufactur of Saint Paul Minnesota.
US Patent Application No. 08/128484 (
It incorporates the security card system described in
It has been found to be particularly useful for melting.
The security cart system indicated by 12 in FIG.
And a security image (not shown). Security image
It is preferred that the back side be printed on the inside surface of the bar sheet 16, thus it is
It is provided between the laminated sheets 14, 16 when brought together. cover
When viewed through the top side of the sheet, the security image printed on the back
I can. The back and cover sheets 14, 16 are in direct contact and lamination without an interlayer of adhesive.
However, the backing sheet 14 preferably comprises an amorphous copolyester film.
Preferably, the cover sheet 16 includes a rigid polyvinyl chloride film.
. The amorphous copolyester backing sheet 14 is made of titanium dioxide so that it becomes opaque white.
It is preferably colored, while the PVC cover sheet 16 is preferably transparent.
Good. However, other color schemes and arrangements are also suitable. In most cases, back sheet 1
4 is intended to provide most of the rigidity and strength of the assembled card 12
Much thicker than the cover sheet. For example, the back sheet 14 is about 20 to 22 mm
The cover sheet has a thickness of about 7-10 mm, and the thickness of the entire card
The length is about 27-32 mm. The special advantage of the security card 12 is the good connection
PVC and amorphous copolyester at relatively low temperatures, for example at a temperature of about 150 ° C.
This can be achieved between tells. Both amorphous copolyester and PVC are laminated
Softening during the nation process, both shrink on cooling at approximately the same rate,
Can reduce the problems encountered with other existing card materials.
Can be effectively achieved.
The laminator device includes upper and lower belt assemblies designated at 20 and 22.
, They include a bottom wall 24 and parallel front and rear walls 26 and 28, respectively.
Is supported in close-spaced adjacency by the beam assembly.
The lower belt assembly 22 is provided around each of the first and second metal rollers 32 and 34.
A lower belt assembly including a stainless steel belt indicated at 30 received in a box
Body 20 is received around each of third and fourth metal rollers 38,40.
A glass fiber belt impregnated with Teflon, indicated at 36. Stainless steel
Belt 30 and fiberglass belt 36 preferably have a thickness of about 0.003 inches.
Good. Stainless steel belt 30 is manufactured by Belt Technologies of Agawam, MA
Glass fiber belt 36 is available from Greenbelt Indu of Buffalo, NY
Available from stries. Rollers 32, 34, 38, 40 are shafts 32S, 3
Preferably, it includes an aluminum roller having 4S, 38S, 40S. axis
It is noted that 32S and 38S are hollow, while shafts 34S and 40S are not hollow.
Be plucked.
The first and third rollers 32 and 38 of the belt assemblies 20 and 22 are input nip.
And the second and fourth rollers 34, 40 form an output nip.
The endless belts 30, 36 are supported on the frame so that they face each other. No.
The first and second rollers 32, 34 are fixed in place and the third and fourth rollers 38,
40 is slidably movable with respect to the first and second rollers 32 and 34. Special
The axis of each roller has a pair of intervals indicated by 42A, 42B, 42C and 42D.
It can be received through the open bearing mount. Each bearing mount 42 is
Bearings 44A, 44B, 44C, 44 supported in the ringing holder 46
D. Bearings 44A and 44C are made of roller type bearings,
On the other hand, the bearings 44B and 44D are composed of sleeve type bearings. further
, Sleeve bearings 44B and 44D are mounted in a hardened outer sleeve 45
. Each bearing holder 46 has a recess therein for receiving the bearing 44.
And a groove 50 on the side edge thereof. Groove 50 of bearing mount 42
Slides in each slot 52 at the front and rear walls 26, 28 of the frame assembly.
As possible, so that the bearing holder 46 is in the walls 26, 28 and
Involves both on the outer surface. The bearing mounts 42A and 42B are
The first and the second in a vertical position thus leaning against the bottom of the lot 52 and thus fixed
The second rollers 32, 34 are maintained. Bearing mount 42B (2nd roller
The recess 48B in 34) extends in the horizontal direction, and the second roller 22
It is pointed out that it allows a sliding horizontal movement of the axis of the wheel 34. In this connection
Stop 54 is a threaded opening in the side wall of bearing mount 46B.
Extending through the portion and engaging with the hardening outer sleeve 45, and with the axis of the first roller 32
The distance between the axes of the second rollers 34 is adjusted. This set screw device has first and second sets.
Adjust the degree of parallelism of the roller shaft or roll the looseness in the stainless steel belt 30.
It acts to wipe or stretch. Bear for fourth roller 40
The ring mount 42D is used to adjust the fourth roller axis with respect to the third roller axis.
It has the same extended recess 48D and set screw 54.
Bearing mounts 42C, 42D for third and fourth rollers 38, 40
Extend downward through spaced suspension rods 58 attached to the front and rear walls 26,28.
It is mounted in the frame by a screw 56. The head 60 of the screw 56 is
At the top, while the shaft 62 passes through an opening (not shown) in the rod 58
Extends into a threaded lumen (not shown) at the top of ring holder 46
. A compression spring 64 is received around each screw 56 and each bearing holder 4
6 and the bottom of each suspension rod 58, the third and fourth rollers 38, 40
From their mounted position downward to the first and second rollers 32,34
Bias. The rotation of the screw 56 is controlled by the third and first rollers 38 and 32 (input
Rollers) and the fourth and second rollers 40 and 34 (output nip rollers).
Allows adjustment of the vertical spacing between-). In this regard, the belt assembly
20, 22 are between the input rollers 32, 38 and the output rollers 34;
, 40, there is an interval of 25 mm, and the interval is
It is adjusted to be slightly less than the combined thickness (27-33 mm).
The third and fourth rollers 38, 40 move toward the first and second rollers 32, 34
Because the roller pair is biased downward, the roller pairs are spaced apart but compressed.
Form output and output nips.
The first or lower input roller 32 is a conventional cartridge heater 66.
To a temperature of about 190C to about 215C, more preferably to a temperature of about 200C.
Heated. The cartridge heater 66 slides at the center of the hollow roller shaft 32S.
And is powered by a normal power supply (not shown). Impu
The tonips (rollers 32, 38) thus cover and cover under pressure and heat.
First and previous (pre) laminating to melt the pieces 14, 16 together
Specify the process.
Referring to FIG. 4, the full laminating process is performed by the first roller 32.
ア inch thick abutment located adjacent to the top of steel belt 30 adjacent to
It is defined by a luminium heating platen 68. Surface plate 68 is about 150 ° C to about 170 ° C
Preferably, it is heated to a temperature of about 160 ° C. Addition of platen 68
Heat is achieved by a rubber plate heater 70 adhered to the bottom surface of the platen 68.
You. A contemplated type of rubber plate heater 70 is available from Battle Creek, MI
Hotset, Inc. Available from Or a cartridge type heater
Other heating devices can also be used to heat the platen 68.
Cool belts 30, 36 and laminated sheets 14, 16 therebetween
Therefore, the first and second fan cooling heat sinks, indicated at 72 and 74 respectively,
Positioned adjacent to the output nip (rollers 34, 40)
It is. In particular, the first aluminum heat sink 72 borders the upper part of the steel belt 30.
Between the front and rear walls 26, 28 of the frame together with the main body 72B in contact with the frame.
Is placed. Fasteners 76 pass through the front and rear walls 26, 28 of the frame and heat
Extend through an opening (not shown) in the link 72 to hold the heat sink 72 in place.
Secure with light. The second heat sink 74 borders the lower part of the glass fiber belt 36.
Front and rear walls 26,2 of the frame assembly together with its body portion 74B in abutting relationship
8 located. A second set of fasteners 78 is provided on the frame walls 26,28.
It extends into the second heat sink 74 through the vertical slot 80. Spring 82
Pulls the second movable heat sink 74 fixed between the pair of
A pressure relationship is established with the first fixed heat sink 72. Heat sink 72, 74
Fins 72F and 74F extend perpendicular to the running direction of the belts 30 and 36, and
The first and second fans 82 and 84 mounted on the rear wall are perpendicular to the belt running direction.
The air over the fin surfaces 72F, 74F. Promotes rapid air movement and cools
To optimize cooling, air is applied to the front and rear walls 26, 28 of the frame assembly.
It is moved through openings 86,88.
In use, the belts 30, 36 are the overlapping covers and back sheets between the endless belts.
Opposite side to transport 14, 16 from input nip to output nip
Are rotated simultaneously. The rotation of the belts 30, 36 is indicated by an electric motor 90.
And a gear system. The main body 92 of the electric motor 90 is a frame
It is mounted on a bracket 94 mounted on the rear wall 28 of the assembly. Motor 9
No. 0 is a drive gear mounted on the rear end of the shaft 34S of the second roller 34.
100 includes a worm gear portion 98 for rotating it (FIGS. 2 and 3). Lower base
The rotation of the tilt assembly 22 is performed by the shafts 34S and 40S of the second and fourth rollers 34 and 40.
Upper part by a pair of meshing transfer gears 102 and 104 attached to the front end
It is transmitted to the belt assembly 20 (FIG. 1). The motor 90 and gear assembly are
Adjusted to transport cards through the device at a speed of about 0.25 inches
.
Apparatus 10 is used to maintain proper alignment and rotation of the belt on each roller
And upper and lower steering assemblies, indicated generally at 106 and 108. Each or
The steering assemblies 106,108 are mounted between the front and rear walls 26,28 of the frame.
Shaft 110 is included. The shaft 110U of the upper steering assembly 108 is an input nip
Spreads just below the upper part of the glass fiber belt 36 adjacent to the
The body shaft 110L is located just above the lower part of the steel belt 30 adjacent to the input nip.
Spread (Figure 4). What is mounted on each of the shafts 110 is outside the shaft 110
Frustoconical roller with a larger diameter end of roller 112 facing towards the end
-112 is a fitting pair. In this regard, the belts 30, 36 are rotating.
If one of the belts is distorted from one side to the other when
You will be prompted to return to the normal rotation position.
Apparatus 10 includes an upper facing backing sheet 14 and a lower facing card system cover.
Intended to be used with the seat 16. Sheet 14,
16 is supplied to the input nip, the back and cover sheets 14, 16 are
Press together, while the cover and backing sheets 14, 16 are
Heated by the heated lower roller 32 of the nip. Input nip
Before the lamination, the air bubbles are squeezed out from between the sheets 14 and 16 before laminating.
Cover and backing sheets 14, 16 with proper alignment during initial heating by
To maintain. Maintain sheets 14, 16 in proper alignment during initial heating.
Is extremely important because the plastic material becomes somewhat softer and is
The movement of the sheets at those interfaces is printed on the inside 18
Will cause smudging or smearing of a compromised security image. First la
After the termination, the pre-laminated sheets 14 and 16 are transferred onto a heating platen 68.
And it is fixed so that the sheets can be fully melted or laminated together
Heat the sheet for a long time at the position. Long time heating on surface plate 68 is glass
A surface grain or texture of the fiber belt 36 may be imprinted on the back surface 114 of the back sheet 14.
It is specifically mentioned that the upper backing sheet 14 is considerably softened to some extent. This association
The lower part of the glass fiber belt 36 directly above the heating platen 68
Cooled by. The air directed across the glass fiber belt 36 is glass
The back surface 114 of the back card 14 is not engraved with the surface texture of the fiber belt 36.
Keep it cool and stiff.
The laminated sheets 14, 16 are then fan cooled and the heat sink 7
The passage between the 2,74 cools almost to room temperature. Sinks 72 and 74 are out
Almost all of the heat from sheets 14, 16 before leaving the device between the top nips
Is effectively removed.
Therefore, the present invention pre-laminates a pair of sheet materials under pressure and heat,
Further heating the pre-laminated sheet to achieve perfect bonding, then the equipment
Laminating device effective to cool the laminated sheet before exiting
It can be understood that the device is provided. The device comprises a pressurized aisle having a heating roller 32.
Achieve these objectives by providing an input nip. Input Ni
After passing through the nip, the sheet material is laminated under the pressure and heat of the nip. Prela
The minted material is then placed on a heating platen 68 for further heating of the sheet material.
To achieve complete bonding of the material. The fully laminated sheet is then
Fan cooled heat sink before exiting the unit through the pressurized out nip
It is cooled by the inks 72 and 74. For these reasons, the present invention
And it is considered to have considerable industrial effect.
Here we have shown and described some special structural examples that embody the invention,
Various changes and modifications to the parts may be made without departing from the spirit or scope of the inventive concept.
Arrangements may be made, except for the scope indicated by the appended claims.
It is clear to a person skilled in the art that the invention is not limited to the particular form shown and described herein.
Would.
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】１９９７年６月１６日
【補正内容】
請求の範囲
１．下記のものを含む第２ポリマーシート（１４）と面対面関係で第１ポリマ
ーシート（１６）を溶融するための装置（１０）：
第１及び第２ローラー（３２，３４）の周囲で受けとめられた第１無端ベルト
（３０）を含む第１ベルト集成体（２２）；
前記第１ローラー（３２）とともにインプットニップを形成するために前記第
１ローラー（３２）と協同して装着された第３ローラー（３８）（前記第１及び
第３ローラーは２ピース構造体（１２）を規定するために前記シート（１４，１
６）を一緒に面対面関係で加圧し、前記第１ポリマーシート（１６）は前記第１
ローラー（３２）に隣接して受けとめられ、前記第２ポリマーシート（１４）は
前記第３ローラー（３８）に隣接して受けとめられ、その間前記シートは一緒に
加圧されている）；
前記第１ポリマーシート（１６）だけが加熱されるように前記第１ローラー（
３２）だけを加熱するための手段（６６）（前記圧力及び前記熱は前記第１及び
第２ポリマーシートの最初の溶融を達成する）；
前記第１ポリマーシート（１６）に熱を適用するための加熱された定盤手段（
６８）（前記加熱された定盤手段は前記ベルト（３０）の下側に熱伝達され、前
記２ピース構造体（１２）は前記ベルトの上側で支持され、前記インプットニッ
プから前記加熱された定盤手段の表面上に輸送され、さらに熱が周囲圧力下で前
記第１ポリマーシートに適用される）。
２．前記シートを冷却するために前記加熱された定盤手段（６８）の下流に冷
却手段（７２，７４）をさらに含む請求の範囲第１項記載の装置。
３．下記工程を含む第２ポリマーシート（１４）と面対面関係で第１ポリマー
シート（１６）を溶融するための方法：
２ピースカード構造体（１２）を規定するために前記第１及び第２ポリマーシ
ート（１４，１６）を面対面関係に配置する；
前記面対面のシート（１４，１６）に圧力を適用して前記シートを一緒に加圧
する；
前記シートを一緒に加圧しながら第１ポリマーシート（１６）だけを予備加熱
して、前記圧力及び熱はシートの最初の溶融を達成する；
最初に溶融されたシートから適用された圧力を除去する；そして次いで
最初に溶融された２ピースカード構造体（１２）の前記第１ポリマーシート（
１６）だけに熱を適用して、第１及び第２ポリマーシート（１４，１６）の完全
な溶融を互いに達成する。
４．前記２ピース構造体（１２）の前記溶融されたシートを冷却する工程をさ
らに含む請求の範囲第３項記載の方法。
５．前記面対面シート（１４，１６）に圧力を適用する前記工程が、前記第１
ポリマーシートによって規定される第１側及び前記第２ポリマーシートによって
規定される反対の第２側を有する２ピースカード構造体（１２）を規定するため
にニップローラー構造体（３２，３８）において面対面関係で一緒に前記シート
を加圧する工程を含む請求の範囲第３項記載の方法。
６．予備加熱する前記工程が、前記２ピースカード構造体（１２）の前記第１
側を第１温度に加熱し、一方前記カード構造体（１２）が前記ニップローラー構
造体（３２，３８）において一緒に加圧され、前記熱が第１ポリマーシート（１
６）を軟化し、さらに熱が前記第１ポリマーシート（１６）を通り過ぎて前記第
２ポリマーシート（１４）の内側表面を加熱し、前記熱及び前記ニップ圧力が前
記第１及び第２ポリマーシート（１４，１６）の最初の溶融をシート間に気泡を
全く形成せずに達成する工程を含む請求の範囲第５項記載の方法。
７．第１ポリマーシート（１６）だけに熱を適用する前記工程が、前記２ピー
ス構造体（１２）の前記第１側を前記第２ポリマーシート（１４）を変形しない
第２温度に加熱する工程を含む請求の範囲第５項記載の方法。
８．第１ポリマーシート（１６）だけに熱を適用する前記工程が、前記２ピー
ス構造体（１２）の前記第１側を前記第２ポリマーシート（１４）を変形しない
第２温度に加熱する工程を含む請求の範囲第６項記載の方法。
９．冷却する前記工程が、前記第２ポリマーシート（１４）を変形せずに前記
２ピース構造体から熱を除去するために２ピース構造体（１２）を冷却する工程
を含む請求の範囲第４項記載の方法。
10．下記のものを含む面対面のシート材料を溶融するためのラミネータ装置：
材料が装置に入ってくるときに通過するインプットニップシステム（３２，３
８，３０，３６）；
固定した位置合せでシートを維持しながらシートを加熱し、シートを一緒に完
全に溶融するための手段（６８）；
ラミネートされた材料が装置を出るときに通過するアウトニップシステム（２
０，３４，３０，３６）；
において、
インプットニップシステム（３２，３８，３０，３６）は圧力を前記シートに
適用し、それらの一つのシートを予備加熱するように適応され、それによってシ
ート材料はシートを加熱するための手段におけるラミネーションの前にプレラミ
ネートされうることを特徴とするラミネータ装置。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act
[Submission date] June 16, 1997
[Correction contents]
The scope of the claims
1. A first polymer in face-to-face relationship with a second polymer sheet (14) including:
A device (10) for melting the sheet (16):
First endless belt received around first and second rollers (32, 34)
A first belt assembly (22) comprising (30);
The first roller (32) together with the first roller (32) to form an input nip.
A third roller (38) mounted in cooperation with one roller (32) (the first and second rollers);
A third roller is provided on the sheet (14,1) to define a two-piece structure (12).
6) together in a face-to-face relationship, wherein the first polymer sheet (16) is
The second polymer sheet (14) is received adjacent to a roller (32),
Is received adjacent to the third roller (38), while the sheets are taken together
Pressurized);
The first roller (so that only the first polymer sheet (16) is heated.
Means for heating only 32) (the pressure and the heat are applied to the first and the second
Achieving the first melting of the second polymer sheet);
Heated platen means for applying heat to said first polymer sheet (16) (
68) (The heated platen means is transferred to the lower side of the belt (30),
The two-piece structure (12) is supported above the belt, and
From the pump onto the surface of the heated platen means and further heat is transferred under ambient pressure
Applied to the first polymer sheet).
2. Cooling is provided downstream of the heated platen means (68) to cool the sheet.
2. The apparatus of claim 1, further comprising a rejecting means (72, 74).
3. A first polymer in a face-to-face relationship with a second polymer sheet (14) including the following steps:
Method for fusing sheet (16):
The first and second polymer systems to define a two-piece card structure (12).
Place the sheets (14, 16) face-to-face;
Apply pressure to the face-to-face sheets (14, 16) to press the sheets together
Do;
Preheating only the first polymer sheet (16) while pressing the sheets together
And the pressure and heat achieve the initial melting of the sheet;
Remove the applied pressure from the first melted sheet; and then
The first polymer sheet (2) of the two-piece card structure (12) which is first melted
16) by applying heat only to complete the first and second polymer sheets (14, 16).
High melting to each other.
4. Cooling the melted sheet of the two-piece structure (12).
4. The method of claim 3 further comprising:
5. The step of applying pressure to the face-to-face sheets (14, 16) comprises:
By a first side defined by a polymer sheet and the second polymer sheet
To define a two-piece card structure (12) having an opposite second side defined
The sheets together in face-to-face relation in a nip roller structure (32, 38)
4. The method according to claim 3, comprising the step of applying pressure.
6. The step of preheating is performed by the first step of the two-piece card structure (12).
Side to a first temperature while the card structure (12) is
Pressed together in the structure (32, 38), the heat is applied to the first polymer sheet (1).
6) and further heat is passed through said first polymer sheet (16) and said second
2 Heat the inner surface of the polymer sheet (14) so that said heat and said nip pressure
The first melting of the first and second polymer sheets (14, 16) is accomplished by introducing air bubbles between the sheets.
6. The method of claim 5, including the step of accomplishing without forming at all.
7. The step of applying heat only to the first polymer sheet (16) comprises the step of
The first side of the cell structure (12) does not deform the second polymer sheet (14)
The method of claim 5, including the step of heating to a second temperature.
8. The step of applying heat only to the first polymer sheet (16) comprises the step of
The first side of the cell structure (12) does not deform the second polymer sheet (14)
7. The method of claim 6, including the step of heating to a second temperature.
9. The step of cooling is performed without deforming the second polymer sheet (14).
Cooling the two-piece structure (12) to remove heat from the two-piece structure
5. The method according to claim 4, comprising:
Ten. A laminator device for melting face-to-face sheet material, including:
An input nip system (32, 3) through which material passes as it enters the device
8, 30, 36);
Heat the sheet while maintaining the sheet in a fixed alignment and complete the sheet together.
Means for complete melting (68);
An out-nip system (2) through which the laminated material exits the device
0,34,30,36);
At
The input nip system (32, 38, 30, 36) applies pressure to the seat
And adapted to preheat one of those sheets, thereby
The sheet material is pre-laminated before lamination in the means for heating the sheet.
A laminator device characterized in that the laminator device can be used.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 コーパス，ポール ヴイー.
米国，ロード アイランド 02879，ウェ
イクフィールド，ピー．オー．ボックス
5123
(72)発明者 フォッサム，ダグラス ケー.
米国，ミネソタ 55133−3427，セントポ
ール，ポスト オフィス ボックス
33427
(72)発明者 ビンコワスキー，レオ ジェイ
米国，ミネソタ 55133−3427，セントポ
ール，ピー．オー．ボックス 33427 ３
エム センター
(72)発明者 プレックマン，ジャック エル.
米国，ミネソタ 55133−3427，セントポ
ール，ポスト オフィス ボックス
33427
(72)発明者 ロスウェル，クリスチャン エス.
米国，ロード アイランド 02852，ノー
ス キングストン，ローレル リッジ レ
イン 371
【要約の続き】
ート（１４，１６）材料をインプットニップからアウト
プットニップに輸送するために回転され、下の熱可塑性
シート（１６）はインプットニップローラー（３２，３
８）の熱及び圧力下で上の熱可塑性シート（１４）に最
初にラミネートされ、次いで加熱定盤（６８）上での通
過によって完全にラミネートされる。ラミネートされた
プラスチックシートはファン冷却されたヒートシンク
（７２，７４）間の通過によってその後冷却される。────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventors Corpus, Paul V.
Rhode Island 02879, United States
Ikfield, P. Oh. Box
5123
(72) Inventors Fossum, Douglas K.
United States, Minnesota 55133-3427, Centpo
Post office box
33427
(72) Inventor Vinkovsky, Leo Jay
United States, Minnesota 55133-3427, Centpo
, P. Oh. Box 33427 3
M Center
(72) Inventor Prekman, Jacques L.
United States, Minnesota 55133-3427, Centpo
Post office box
33427
(72) Inventors Roswell, Christian S.
United States, Rhode Island 02852, No
S Kingston, Laurel Ridge Les
Inn 371
[Continuation of summary]
(14, 16) material out of input nip
Rotated for transport to put nip, lower thermoplastic
The sheet (16) is connected to the input nip rollers (32, 3
8) Apply the heat and pressure to the upper thermoplastic sheet (14)
First laminated, then passed through a heating platen (68)
Laminated completely by passing. Laminated
Plastic sheet is fan cooled heat sink
It is then cooled by the passage between (72, 74).