JP2003165160A - ラミネータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 次々に真空ラミネートを行える連続式のラミ
ネータを提供する。 【解決手段】 基材ロールから引出された帯状の基材Ｂ
と、積層材ロールから引出された帯状の基材Ｄとは、第
１集合ロールにて重ねられ、上下ユニット２，４により
形成された真空室６に導入される。真空室６の下面の一
部は、基材及び積層材を加圧するように膨出するダイア
フラム１４となっている。ダイアフラム１４の膨出は、
加圧室を真空としたり、加圧室に圧縮空気を送出するこ
とで操作する。ダイアフラム１４は、フレーム１６によ
り、辺縁を押さえられている。基材Ｂ及び積層材Ｄは、
加圧後、製品巻取ロールへ巻取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材（被ラミネー
ト材）と積層材とを真空雰囲気下でラミネートするラミ
ネータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ラミネータの一つとして、基材と積層材
とを真空雰囲気下で圧着するものが知られている。この
ようなラミネータは、真空引きにより内部に真空雰囲気
を形成可能なチャンバを備えているとともに、圧力の調
整によりチャンバ内に膨張する加熱可能な膜体を備えて
おり、チャンバに収容可能に切断した基材と積層材とを
一組ずつ導入してから真空引きをして（バッチ式）、膨
張した膜体を積層材に圧接させ、真空ラミネートをす
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】バッチ式のラミネータ
では、予め基材と積層材とを切断しておかなければなら
ず、煩わしいし、切断後において基材及び積層材が嵩張
り、管理が煩雑となる。又、基材及び積層材をチャンバ
に投入し取出す機構が複雑になり、コスト高となる一
方、一つ一つ導入しては貼合わせて取出すような動作と
なるため、ラミネートに時間がかかる。

【０００４】そこで、請求項１に記載の発明は、ロール
からの基材及び積層材に次々に真空ラミネートを行い、
ロールに巻き取ることのできる連続式のラミネータを提
供することを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、各々ロールから引出され
た状態で重ねられた基材及び積層材を含む状態で形成さ
れる真空室と、真空雰囲気とした真空室において、基材
及び積層材を加圧するように接触するダイアフラムと、
ダイアフラムの接触を操作する操作手段と、基材及び積
層材を真空室に導入し、加圧後に巻取る巻取手段とを含
むことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２又は請求項３に記載の発明は、上
記の目的に加えて、しわや寄りの発生や、ラミネート性
の不足等の不具合を防止する目的を達成するため、操作
手段を、ダイアフラムを膨出させ、及び／又は押付ける
ものとしたり、ダイアフラムを複数設けたりすることを
特徴とするものである。

【０００７】請求項４乃至請求項６に記載の発明は、上
記の目的に加えて、ダイヤフラムの接触をスムーズにす
る目的を達成するため、更に、ダイアフラムの辺縁を押
さえるフレームを含んだり、フレームにおける押さえる
部分の外側とダイアフラムとがなす角度を、０度乃至４
５度の範囲に収めたり、フレームにおける押さえる部分
の内側とダイアフラムとがなす角度を、１５度乃至４５
度の範囲に収めたりすることを特徴とするものである。

【０００８】請求項７に記載の発明は、上記の目的に加
えて、連続式のラミネータにおいて真空雰囲気を形成し
易くする目的を達成するため、真空室を、一組の重なる
ユニットにより形成すると共に、各ユニットにパッキン
を設け、相対向するようにしたことを特徴とするもので
ある。

【０００９】請求項８に記載の発明は、上記の目的に加
えて、連続式のラミネータにおいて仕上がりを良好にす
る目的を達成するため、真空室内の基材及び積層材を加
熱する加熱手段を設けると共に、パッキンへの熱伝達を
防止する断熱手段を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】尚、真空室とは、真空雰囲気にすることが
可能な空間という意味であり、真空雰囲気は、完全な真
空のみならず、大気圧より十分低い所定圧力以下の状態
をも含む。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１は当該形態に係るラミネータ１
の正面説明図であって、ラミネータ１は、特に示す部分
以外は金属製の相対向する下ユニット２と上ユニット４
とによって真空室６を形成し、真空室６に、基材ロール
Ａからの帯状（フィルム状）の基材Ｂ（ポリイミドフィ
ルム）の上下に積層材ロールＣからの帯状の積層材Ｄ
（レジストフィルム）を重ね、更に保護ロールＥからの
帯状の保護材Ｆ（ポリエチレンテレフタレートフィル
ム）を上下に重ねて導入し、保護材Ｆで保護しつつ基材
Ｂの両面に積層材Ｄをラミネートするものである。

【００１２】ここで、積層材ロールＣにおいて積層材Ｄ
に剥離層Ｇ（ポリエチレンテレフタレートフィルム）が
付与されているため、剥離巻き軸Ｈにて剥離層Ｇを分離
して巻き取る。又、基材Ｂ、積層材Ｄ、保護材Ｆは、真
空室６の上流において、上下の第１集合ロールＲの間を
経由する。更に、第１集合ロールＲの下流において保護
材Ｆを導入可能とするため、第１集合ロールＲのすぐ下
流に、第２集合ロールＳを取付可能である。加えて、真
空室６の下流には、上下の送りロールＴが設けられ、更
に下流には、巻取手段としての製品巻取軸Ｕや、保護材
巻取軸Ｖが設けられている。

【００１３】一方、図２に示すように、下ユニット２
は、図示しないエアシリンダに接続されることで、上昇
及び下降が可能となっており、上ユニット４に対して近
接及び退行をするようになっている。尚、エアシリンダ
を始めとして、ラミネータ１の動作は、図示しない制御
部により制御される。

【００１４】又、下ユニット２の内部には、操作手段と
しての加圧室１０が形成されており、下ユニット２の下
部外側には、加圧室１０と連通した接続口１２が形成さ
れている。更に、図３に示すように、下ユニット２に
は、真空室６と連通した接続口１３が設けられていると
共に、下ユニット２の上面には、加圧室１０の上面であ
って真空室６の下面となるように張られたダイアフラム
１４が露出している。

【００１５】ダイアフラム１４は、真空室６と加圧室１
０との圧力調整により膨出可能であり、真空室６及び加
圧室１０を共に真空雰囲気とすることで、導入した保護
材Ｆに圧接する。ダイアフラム１４は、不具合防止の観
点から、フッ素ゴムで形成されている。

【００１６】又、ダイアフラム１４は、図４に拡大して
示すように、輪状のフレーム１６を外縁（辺縁）に当
て、フレーム１６を下ユニット２に固定することで装着
されている。フレーム１６の断面は、固定用のボルト２
０が通る部分２２とダイアフラム１４を押さえる部分２
３とのＬ字状となっており、ダイアフラム１４を押さえ
る部分２３は、外側（断面における基端側）が略水平
（基端側と水平面との角度Ｘが略０度）となっていると
共に、内側（断面における先端側）が水平面から２２．
５度傾いた（先端側と水平面との角度Ｙが２２．５度と
なった）状態で先細りとなっている。尚、部分２３の内
側は、膨出したダイアフラム１４を押さえる。又、部分
２３の外側には、ダイアフラム１４に形成された環状の
突起２４を受け入れる溝２５が、ダイアフラム１４のず
れ防止の観点から設けられる。

【００１７】更に、フレーム１６には、真空室６の側壁
２６が周設されており、側壁２６の上面には、合成樹脂
製で環状のパッキン２８が設置されている。

【００１８】他方、図５に示すように、上ユニット４の
下面であって、下ユニット２のパッキン２８に対向する
部分には、同様のパッキン３０が設置されている。

【００１９】又、パッキン３０の内側には、環状の間隙
３２を介して、加熱部３４が設けられている。加熱部３
４は、電熱ヒータである加熱源３６を収めたカバー３８
の上部に、加熱源３６からの熱伝達を受ける金属製の加
熱板４０を備えて成る。加熱板４０は、パッキン３０と
略同じ高さとされており、膨出したダイアフラム１４が
圧接可能となっている。更に、上ユニット４において、
加熱部３４の上側と、この上側近傍であって間隙３２の
対向側（パッキン３０の上方）を、断熱手段としてのポ
リオキシメチレン製の断熱材４２で形成している。

【００２０】このようなラミネータ１によるラミネート
においては、図６（ａ）に示すように、下ユニット２が
上ユニット４から下がった状態で、基材Ｂ、積層材Ｄ、
保護材Ｆを、第１集合ロールＲの間から上ユニット４の
下側を経て送りロールＴまで渡すようにし、又加熱源３
６を作動させる等、適宜セットする。

【００２１】そして、図６（ｂ）に示すように、制御部
は、下ユニット２を、上下のパッキン２８，３０が接触
する状態まで上昇させ、上下ユニット２，４を重ねる。
ここで、上流及び下流側におけるパッキン２８，３０の
間には、静止した基材Ｂ等が位置し、パッキン２８，３
０と基材Ｂ等とが接触した状態となっている。この状態
において真空室６を形成し、接続口１２，１３に図示し
ないポンプを接続して、真空室６及び加圧室１０を所定
圧力以下となるまで真空引きする。又、所定圧力に達す
ると、制御部は、下ユニット２を、パッキン２８，３０
が密着するまで（例えば３ｍｍ程）更に上昇させ、真空
室６を密閉状態とする。

【００２２】真空引きにおいては、基材Ｂ等の導入部に
あってもパッキン２８，３０を相対向させて配している
ため、連続してラミネートするために基材Ｂ等を帯状と
しても、漏れを防止し、真空雰囲気を速やかに形成し、
形成後は保持することができる。尚、所定圧力の到達後
にパッキン２８，３０を密着させているため、真空室６
の真空雰囲気を一層完全なものとすることができる。
又、基材Ｂ等を帯状とすることで、ロールからの基材Ｂ
等の供給や、ラミネート後の製品の巻取を行うこと（合
わせてロールトゥロール）ができ、基材Ｂ等や製品がコ
ンパクトに収まり、極めて取扱い易くなる。

【００２３】真空雰囲気が形成されると、制御部は、接
続口１２経由で、加圧室１０を大気に開放する。する
と、図６（ｃ）に示すように、ダイアフラム１４が膨ら
み、基材Ｂ、積層材Ｄ、保護材Ｆを、加熱板４０の方へ
押す。この押圧により、基材Ｂが、加熱板４０の加熱及
び保護材Ｆの保護下で、積層材Ｄをラミネートされる。
又、ラミネート中、制御部は、更に加圧室１０に圧縮空
気を送出し、ダイアフラム１４を隅々まで膨出させて、
ラミネートを所定範囲において均一となるようにする。

【００２４】そして、ダイアフラム１４を取り付けるフ
レーム１６における、ダイアフラム１４を押さえる部分
２３の断面形状での角度Ｘが０度とされており、且つ角
度Ｙが２２．５度とされているため、ダイアフラム１４
の膨出形状を良好とし、ダイヤフラム１４におけるラミ
ネート性（積層材Ｄと基材Ｂとの密着度、ラミネートの
仕上がり）を良好なものとする等、不具合の防止に配慮
することができる。

【００２５】ここで、角度Ｘについて、角度Ｙを２２．
５度に固定した状態で変化させ、比較的圧力が高い圧縮
空気を送り込んだ場合のダイアフラム１４におけるラミ
ネート性の概要は、図７（ａ）に示すように、０度以上
４５度以下においてラミネート性が極めて良好であった
のに対し、４５度を超えると普通である、というもので
あった。尚、角度Ｙを様々な値として、ラミネート性を
調べたが、結果は同様であった。

【００２６】即ち、角度Ｘを０度以上４５度以下とする
ことで、ダイアフラム１４の十分な膨出を確保し、ラミ
ネート性の不足等の不具合の防止をすることができる。

【００２７】又、角度Ｙについて、角度Ｘを０度に固定
した状態で変化させ、比較的圧力が高い圧縮空気を送り
込んだ場合のダイアフラム１４におけるラミネート性の
概要は、図７（ｂ）に示すように、１５度以上４５度以
下においてはラミネート性が極めて良好であったのに対
し、１５度未満の、又は４５度より大きい角度において
は普通である、というものであった。尚、角度Ｘを様々
な値として、ラミネート性を調べたが、結果は同様であ
った。

【００２８】即ち、角度Ｙを１５度以上４５度以下とす
ることで、ダイアフラム１４を十分膨出させることがで
き、不具合を防止することができる。尚、ダイアフラム
１４における押さえる部分の内側の面取りＭ（図４にお
ける縦方向の長さ）が０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下（更に
好適には０．２ｍｍ前後）であっても、ダイアフラムの
膨出を良好にし、不具合を防止することができる。

【００２９】ダイアフラム１４の膨張状態を一定時間保
持し、ダイアフラム１４や加熱板４０の範囲における基
材Ｂの積層材Ｄへの密着を十分確保すると、ラミネータ
１は、制御部により、接続口１３経由で真空室６を大気
に開放する。又同様に、真空室６の開放と同時、或いは
開放から所定時間後に、加圧室１０の加圧を中止し、再
び真空引きする。すると、図６（ｄ）に示すように、ダ
イアフラム１４が平坦になり、ダイアフラム１４の加熱
板４０への圧接が解除される。

【００３０】そして、制御部は、図示しないセンサによ
り、真空室６が略大気圧となり、加圧室が真空雰囲気と
なったことを確認してから、下ユニット２を下降させ、
真空室６を開く。又、制御部は、送りロールＴと製品巻
取軸Ｕとを駆動し、積層材Ｄがラミネートされた基材Ｂ
を、一定量（ラミネート部分に所定間隔を加えた分、或
いは真空室６の長さに所定間隔を加えた分等）送る。

【００３１】ここで、積層した基材Ｂの送りは、上ユニ
ット４のパッキン３０に接触して行われるが、断熱材４
２の配置により、パッキン３０には加熱部３４の発する
熱が伝達しないため、余分な熱が製品に伝わり、品質に
影響を与える事態が防止される。又、同様に、パッキン
３０への熱伝導を防止する断熱材４２を設けたため、押
圧時における上下のパッキン２８，３０による加熱真空
ラミネートを防止することができ、余分なラミネートを
回避することができる。

【００３２】こうして、再び図６（ａ）に示す状態とな
るので、上記の手順を繰り返すことができる。従って、
第１集合ロールＲ（第２集合ロールＳ）から送りロール
Ｔまで、或いは基材ロールＡ及び積層材ロールＣから製
品巻取軸Ｕまでにおいて、連続して真空ラミネートを行
うことができる。

【００３３】尚、本発明は、以上の形態に限定されるも
のではなく、次に一部示すように、本発明を逸脱しない
範囲において様々に変更可能である。

【００３４】即ち、操作手段は、ダイアフラムを膨出す
るものに限定されず、基材等を加圧するために接触すれ
ばどのようなものであっても良い。この場合、図８に示
すように、下ユニットの上ユニットへの押付により、下
ユニットに貼ったダイアフラムが対向する面に接触する
ようにし、押付による加圧力を真空ラミネートに利用可
能とすることができる。この操作手段によれば、ダイア
フラム周辺をシンプルに構成することができ、動作も、
真空室の形成と押付とが共通して行える等、効率的なも
のとなる。

【００３５】又、ダイアフラム、フレーム、加熱部、或
いは操作手段としての加圧室は、複数設けることができ
る。この場合、上下ユニットを流れに沿うように並設す
ることもできるし、図９に示すように、真空室が共通で
ある一体型とし、下ユニットの制御を簡素化することも
できる。

【００３６】ダイアフラム、フレーム、操作手段、及び
／又は加熱部を複数設けることにより、真空ラミネート
を複数回適用することができ、製品の平滑度が向上する
し、上流においてダイアフラムによる加圧の境界線が若
干にでも生じた場合は、これを解消することができる。

【００３７】尚、複数の操作手段を互いに異ならせるこ
とができ、上流に膨出タイプを配置し、下流に押付タイ
プを配すれば、膨出による比較的に強力な真空ラミネー
トの後において、押付による簡素でダイアフラムの全体
を有効利用できる真空ラミネートを適用することがで
き、各々の特徴を活かした効率的で仕上がりの良いラミ
ネータを提供することができる。又、図９に示すラミネ
ータにおいては、操作手段としての加圧室を連結し或い
は共通化したり、加熱部を共通化したり、加熱部の制御
を共通化したり、フレームを共通化したり、これらを組
み合わせたりすることができる。

【００３８】一方、上下ユニットを近づける手段は、油
圧シリンダであっても良い。又、下ユニットを上下に配
置し、ダイアフラムが対向するようにすることもでき
る。ダイアフラムを対向させると、特に基材の両面に積
層材を貼る際に、双方のラミネート性が良好となり、平
滑度が増す。更に、ダイアフラムを熱する加熱手段を設
けても良い。又更に、上下ユニットの配置は、逆にした
り、左右にしたりするといったように、対向する（真空
室を形成する）のであればどのようにでも変更すること
ができる。加えて、真空室には、基材及び積層材のみを
導入し、保護材を省略することができるし、積層材は剥
離層を備えなくても良いし、片面のみのラミネートのた
めに基材の片側のみに積層材或いはこれと保護材を導入
することができる。

【００３９】更に、上下ユニット、ダイアフラム、断熱
材、パッキン、加熱板、或いは基材、積層材、保護材等
の材質は適宜変更することができる。又、加熱部の構成
も適宜変更可能であり、例えば加熱源及び加熱板をペル
チェ素子単体にすることができる。又更に、ダイアフラ
ムの膨出を操作する操作手段も適宜変更可能であり、加
圧室によらずに、機械的に押上げる等することができ
る。加えて、フレームは、例えば板状部分を組み合わせ
て構成することができる。

【００４０】又、ラミネートの動作も適宜変更すること
ができ、例えば圧縮空気の送出を省略したり、上下ユニ
ットを始めから密着させるか、密着までに２段階以上の
距離をとるようにするかしたり、一部動作を手動で行っ
たりすることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明により、連続
式の真空ラミネートを円滑に実施することができ、質の
良いラミネートを低コストで容易に実行することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るラミネータの正面説明図である。

【図２】図１における上下ユニットの縦断面説明図であ
る。

【図３】図２における下ユニットの平面説明図である。

【図４】図２における下ユニットの一部拡大説明図であ
る。

【図５】図２における上ユニットの底面説明図である。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は図１のラミネータの動作説明
図である。

【図７】図４における（ａ）角度Ｘ（ｂ）角度Ｙを変化
させた場合の、ダイアフラムにおけるラミネート性を示
す表である。

【図８】本発明に係るラミネータにおける上下ユニット
の変更例を示す縦断面説明図である。

【図９】本発明に係るラミネータにおける上下ユニット
の更なる変更例を示す縦断面説明図である。

【符号の説明】

１・・ラミネータ、６・・真空室、１０・・加圧室、１
４・・ダイアフラム、１６・・フレーム、２８，３０・
・パッキン、Ａ・・基材ロール、Ｃ・・積層材ロール、
Ｒ・・第１集合ロール、Ｓ・・第２集合ロール、Ｔ・・
送りロール、Ｕ・・製品巻取ロール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤平 清隆 東京都大田区矢口３丁目14番15号 株式会 社タンケンシールセーコウ内 (72)発明者 村田 正和 東京都大田区矢口３丁目14番15号 株式会 社タンケンシールセーコウ内 Ｆターム(参考） 4F211 AA40 AD08 AG01 AG03 AH36 AM28 TA01 TA03 TC02 TD11 TH02 TH06 TJ13 TJ14 TJ15 TJ30 TQ01 TQ07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々ロールから引出された状態で重ねら
   れた基材及び積層材を含む状態で形成される真空室と、 真空雰囲気とした真空室において、基材及び積層材を加
   圧するように接触するダイアフラムと、 ダイアフラムの接触を操作する操作手段と、 基材及び積層材を真空室に導入し、加圧後に巻取る巻取
   手段とを含むことを特徴とするラミネータ。
2. 【請求項２】 操作手段は、ダイアフラムを膨出させ、
   及び／又は押付けるものであることを特徴とする請求項
   １に記載のラミネータ。
3. 【請求項３】 ダイアフラムを複数設けたことを特徴と
   する請求項１又は請求項２に記載のラミネータ。
4. 【請求項４】 更に、ダイアフラムの辺縁を押さえるフ
   レームを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の
   何れかに記載のラミネータ。
5. 【請求項５】 フレームにおける押さえる部分の外側と
   ダイアフラムとがなす角度を、０度乃至４５度の範囲に
   収めたことを特徴とする請求項４に記載のラミネータ。
6. 【請求項６】 フレームにおける押さえる部分の内側と
   ダイアフラムとがなす角度を、１５度乃至４５度の範囲
   に収めたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載
   のラミネータ。
7. 【請求項７】 真空室を、一組の重なるユニットにより
   形成すると共に、各ユニットにパッキンを設け、相対向
   するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項６
   の何れかに記載のラミネータ。
8. 【請求項８】 真空室内の基材及び積層材を加熱する加
   熱手段を設けると共に、パッキンへの熱伝達を防止する
   断熱手段を設けたことを特徴とする請求項７に記載のラ
   ミネータ。