專利名稱：塑料片制造方法和塑料片制造設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及層疊多個透光薄膜的塑料片制造方法和塑料片制造設備，其中通過電子照相成像裝置來直接形成(記錄)圖像。更具體地，本發明涉及用作信息介質(含有通過非接觸或接觸方式來讀取的個人信息和/或圖像信息)的塑料片的制造方法和制造設備。應用示例為包含頭像的文件，例如現金卡、工作卡、學生卡、個人會員卡、居住證、各種類型的駕駛證和各種資格證。醫療領域中的其它應用為用于標識，例如圖像、圖像顯示板和顯示標簽等。
背景技術：
近些年來，隨著成像技術的發展，已經開發出多種手段來通過使用各種印刷方法，如凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、照相凹版印刷和絲網印刷，以低廉的價格形成大量質量統一的圖像。這些印刷方法也經常用于信息介質的表面印刷，該信息介質存儲預定的信息，并以接觸或非接觸的方式與外部設備通信。這種介質的示例為集成電路卡、磁卡、光卡和組合了這些類型中的至少兩種的卡。
然而，例如，絲網印刷需要大量的印刷版，其數量等于要印刷的圖像數量，并且在彩色印刷的情況下，絲網印刷還要求印刷版的數量等于要在各個圖像中使用的顏色數。據此，這些印刷方法不適于單個地印刷個人識別信息(如，面部畫像、名字、地址、生日和各種證件)。
目前通常用于印刷這些信息的成像方法為印刷機通過使用墨帶的升華型熱轉印系統，或者熔化型熱轉印系統來印刷。通過使用這些印刷方法，可以容易地印刷個人識別信息。然而，當印刷速度提高時，分辨率質量下降。另一方面，當分辨率質量提高時，又要降低印刷速度。
與之相反，在使用電子照相系統的成像(印刷)方法中，對圖像保持部件的表面均勻地進行靜電充電，并根據圖像信號進行曝光。由曝光部分和未曝光部分之間的電勢差來形成靜電潛像，然后通過色粉(成像材料)進行靜電顯影，該色粉稱為墨粉，并與圖像保持部件的充電部分的極性相反(或相同)。結果，在圖像保持部件表面上形成了可視圖像(墨粉圖像)。在形成彩色圖像的情況下，可以多次重復這些步驟，或者可選地，可以平行地設置多個成像單元以形成多個可視彩色圖像。將這些可視彩色圖像轉印并定影在圖像記錄介質上，從而獲得全色圖像。在此，“定影”指主要通過加熱來熔化色粉，然后冷卻。
如上所述，由于在電子照相系統中，根據圖像信號以電的方式在圖像保持部件表面上形成靜電潛像，所以可以反復形成多個相同的圖像，并且，當需要不同圖像時，也可以容易地形成不同的圖像。此外，可以將圖像保持部件表面上的墨粉圖像幾乎完全地轉印到圖像記錄介質的表面上，并且可以通過樹脂刀片容易地去除留在圖像保持部件表面上的少量墨粉。因此，可以容易地為多品種小批量生產制造印刷材料。
一般通過熔化并混合熱熔樹脂和顏料，有時也可加入諸如電荷控制劑的添加劑，然后將所得到的混合物研磨成微粒，從而形成墨粉。此外，通過電子照相系統獲得的靜電潛像的分辨率等級比顆粒狀墨粉高很多，由此即使與絲網印刷和使用墨帶的熱轉印所獲得的分辨率相比，也可以獲得令人滿意的分辨率。
至于彩色圖像，可以使用具有四原色(即，青色、品紅色、黃色和黑色)的彩色墨粉。通過混合這些墨粉，理論上可以再現與通過印刷獲得的顏色類似的顏色。至于彩色墨粉，由于可以相對隨意地混合墨粉樹脂和顏料，所以可以容易地提高墨粉的圖像掩蓋性能。
上述通過使用電子照相裝置印刷各種卡片的示例包括以下幾種方法。
日本特開2001-92255號公報中提出了一種方法，其中通過電子照相方法不僅將各種個人信息還將不可視的條形碼印刷在厚度為250μm的聚氯乙烯薄片上，或者厚度為280μm的聚酯薄片上，并且通過熱壓機將一個膜層壓在薄片的印刷表面上。
然而，由于薄片之間的摩擦系數過大，并且由此薄片彼此粘合，所以薄片的傳送性能較差并且電子照相裝置有時可能停止工作。另外，很難令人滿意地將成像材料(墨粉)轉印到厚度大于或等于250μm的絕緣體(薄片)上，并且有時圖像缺陷可能增加。此外，當試圖使用電子照相裝置在較低溫度下軟化的樹脂膜上印刷圖像時，定影步驟中的定影溫度可能高于薄膜的軟化溫度，從而薄膜可能被軟化，并且薄膜可能粘在并纏繞在定影單元上，從而導致阻塞。另外，成像材料可能轉移到定影單元上，而且，當連續進行厚度為250μm的薄片的固定時，薄片的邊緣(邊角)可能還會破壞定影單元。
還提出了將個人識別信息印刷在透光薄片上，并使用反射圖像進行印刷(例如，參見日本特開平11-334265號公報)。然而，關于該透光薄片，該申請只公開了該薄片的至少一部分優選地為雙軸取向聚酯膜，或者由二軸取向聚酯膜與ABS或聚酯制成的薄膜組合而成的薄膜，但是也可以為聚氯乙烯。
因此，由于該說明書中的薄膜只用作絕緣體，所以在將成像材料轉印到薄膜表面的過程中產生了缺陷，從而不能確保獲得與熱轉印系統相同的分辨率。此外，該設備(其重點放在生產率的提高上)中所用的疊層薄片為卷狀的。因此，為了應付緊急情況或者多種產品的生產(其中需要將不同個人的不同數據印刷在卡上)，可能會產生較大的損耗和浪費。
此外，幾乎沒有考慮到不僅要使在透光薄膜上形成圖像的過程實現自動化，而且也要使傳送和層疊形成有圖像的透光薄膜和芯材薄片(基材)的步驟實現自動化的問題。從提高生產率的角度看，有必要重新評價以上步驟并設計一種制造設備。
例如，對于使層疊步驟實現自動化的制造設備，提出了一種設備，其中入口側的一對上下輥和出口側的一對上下輥保持平行，并且將環形帶至少纏繞在入口側的下輥和出口側的上輥上，并且將入口側的輥用作加熱單元，將出口側的輥用作冷卻單元(例如，參見日本特開平2-25331號公報)。
然而，從成本角度出發，通常通過焊接不銹鋼金屬片來形成上述設備中使用的環形帶。在這種環形帶上，焊接點部分不與其它部分齊平。當不平的接合點與層疊時制造出的塑料片相對時，不平的結合點會在所制造的塑料片上留下痕跡，使得該片可能成為次品。
因此，需要一種塑料片制造方法和塑料片制造設備，其能夠以高生產率持續地生產高分辨率的塑料片并且無次品。
還需要一種塑料片制造設備，即使將其與和傳統電子照相裝置無太大差別的成像裝置一起使用時，也能以高生產率持續地生產高分辨率的塑料片并且無次品。

發明內容
本發明的第一方面提供了一種塑料片制造方法，根據該方法，使包括薄膜的層疊體通過由一對具有接合部分的傳送帶形成的咬入部，從而使該層疊體結合為一體以制造出塑料片，該方法包括在結合之前，檢測所述接合部分的位置；并根據所檢測的位置來控制層疊體進入咬入部的時間。
本發明的第二方面提供了一種塑料片制造方法，其包括通過電子照相的方法在薄膜的至少一個表面上形成圖像；將該薄膜疊置在芯材薄片上，使該圖像貼著芯材薄片，以形成層疊體；檢測接合部分的位置，用于結合該層疊體的一對傳送帶具有該接合部分；根據檢測到的位置控制層疊體進入由這對傳送帶形成的咬入部的時間；使層疊體在受控的時間通過該咬入部以使該層疊體結合為一體并制造出塑料片；將該塑料片裁切成預定的尺寸，或者裁切成預定數量的薄片。
本發明的第三方面提供了一種塑料片制造設備，該設備使包括薄膜的層疊體通過由一對具有接合部分的傳送帶形成的咬入部，從而將該層疊體結合為一體并制造出塑料片，該設備包括檢測傳感器，用于檢測所述接合部分的位置；和定時控制器，用于根據檢測傳感器輸出的結果控制層疊體進入咬入部的時間。
根據本發明，由于可以根據檢測接合部分位置的檢測傳感器輸出的結果來控制層疊體進入咬入部的時間，所以可以防止將層疊體放置在接合部分上。
本發明的第四方面提供了一種塑料片制造設備，其包括成像部，用于通過電子照相的方式在薄膜的至少一個表面上形成圖像；疊置部，用于將薄膜疊置在芯材薄片上，使圖像貼著芯材薄片，從而形成層疊體；和結合部，用于使層疊體通過一對具有接合部分的傳送帶形成的咬入部，從而將該層疊體結合為一體并制造出塑料片，其中所述結合部包括檢測傳感器，用于檢測所述結合部分的位置；以及，定時控制器，用于根據該檢測傳感器輸出的結果控制層疊體進入咬入部的時間。
根據本發明，當使通過將薄膜(以電子照相的方式在其上形成了圖像)疊置在芯材薄片上而獲得的層疊體通過由一對傳送帶(其具有接合部分)形成的咬入部以使該層疊體結合為一體時，根據對接合部分進行檢測的檢測傳感器輸出的結果，可以對層疊體進入咬入部的時間進行控制。由此，可以防止將層疊體放置在接合部分上。
如上所述，本發明提供了一種塑料片制造方法和塑料片制造設備，由此可以以高生產率連續地生產高分辨率的塑料片，并且沒有次品。
此外，本發明還提供了一種塑料片制造設備，即使將其與和傳統電子照相裝置無顯著差別的成像裝置一起使用時，該塑料片制造設備也能以高生產率連續地生產出高分辨率的塑料片，并且沒有次品。


下面根據附圖詳細說明本發明的優選實施例，圖中圖1是本發明中所使用的塑料片一個示例的斷面圖；圖2表示了根據本發明的塑料片制造設備的一個示例的示意性構造；圖3表示了第一實施例中的結合部的示意性構造；圖4的流程圖表示了第一實施例中的結合部所執行的步驟；圖5表示了第二實施例中的結合部的示意性構造；圖6的流程圖表示了第二實施例中的結合部所執行的步驟；
圖7是第一實施例的定時控制單元的方框圖；圖8是第二實施例的定時控制單元的方框圖。
具體實施例方式
下面參照

本發明的實施例。在所有圖中具有類似功能的相同部件由相同的標號表示，并且可以省略其說明。下面說明本發明的塑料片制造方法和本發明的塑料片制造設備。
本發明中所制造的塑料片的類型并沒有限制，只要是由包含至少一個薄膜的層疊結構形成。例如，如圖1所示，塑料片可以為具有三層的層疊體。圖1是表示了根據本發明制造出的塑料片的一個示例的斷面圖。圖1所示的塑料片是通過在芯材薄片1上疊置其上具有圖像2的表面薄膜3，和其上具有圖像4的后表面薄膜5而制造出的，并且其上形成有表面圖像2的表面薄膜3的表面和其上形成有表面圖像4的后表面薄膜5的表面分別面對芯材薄片1。然后將這些薄片結合為一體。表面薄膜3和后表面薄膜5都是透光薄膜。
本發明中制造出的塑料片也可以具有這樣的結構，其中將芯材薄片疊置在形成有圖像的透光薄膜上。
形成圖像的表面并不限于透光薄膜的一個表面，可以在薄膜兩面上形成圖像。
此外，可以在薄膜上形成圖像，也可以不形成圖像。
圖2表示了本發明的塑料片制造設備的示意性構造。以下說明的塑料片制造設備和塑料片制造方法用于生產圖1所示的塑料片，其中芯材薄片夾在兩層薄膜之間，但是本發明并不限于該設備或者該方法。
圖2所示的塑料片制造設備具有成像裝置10，其包括薄膜容納部和成像部、排序裝置20、和結合裝置(結合部)30。
成像裝置10的主要部件包括例如，薄膜垛盒11(薄膜容納部)，用于容納上述薄片3和5；成像部12；傳送路徑13，薄片3和5沿著該傳送路徑13從薄膜堆積箱11傳送到成像部12；以及，傳送路徑15，形成有圖像的薄膜3和5沿著該傳送路徑15從成像部12傳送到成像裝置10的排出口14。在此省略了其它的部件。
成像部12是公知的電子照相成像裝置(未示出)。該成像裝置包括潛像保持部件，用于形成潛像；顯影單元，用于利用包含至少一種墨粉的顯影劑來對潛像進行顯影，從而形成墨粉圖像；轉印單元，用于將所顯影的墨粉圖像轉印到透光薄膜上；以及，定影單元，用于對薄膜進行加熱和加壓，以將墨粉圖像固定在薄膜上。該成像裝置可以是能夠形成彩色圖像的裝置。
沿著各個傳送路徑13和15設置包括一對驅動輥(未示出)在內的多對輥和導向器(未示出)。從傳送路徑15分支出用于將各個薄膜3和5的傳送方向反轉180°的反轉路徑16。在傳送路徑15和反轉路徑16的交點附近設置凸輪17以將薄膜3和5引導至傳送路徑15或反轉路徑16。當薄膜3或5沿反轉路徑16往復并且已返回到傳送路徑15時，薄膜的位于傳送方向下游側的一邊從一邊換成了另一邊，并且放置為薄膜的上表面一個表面從一個表面換成了另一表面，然后沿傳送路徑15傳送薄膜。
排序裝置20具有容納芯材薄片1的芯材薄片垛盒22；排序盤25(疊置部)；傳送路徑24，芯材薄片1沿著該路徑從芯材薄片垛盒22傳送到排序盤25；和傳送路徑21，從排出口14排出的薄膜3和5沿著該路徑傳送到排序盤25。
傳送路徑24和21具有排出部。沿著成像裝置10的垂直方向平行地設置傳送路徑24的排出部和傳送路徑21的排出部，其中芯材薄片1沿著傳送路徑24從芯材薄片垛盒22傳送到排序盤25，并且薄膜3和5沿著傳送路徑21從成像裝置10的排出口14傳送到排序盤25。
例如，可以沿著傳送路徑21設置傳送輥和平滑板部件，以沿著其表面引導薄膜3和5。另選地，可以沿傳送路徑21設置旋轉式傳送帶。當從成像裝置10排出薄膜3和5時，傳送輥或傳送帶開始旋轉，從而將薄膜3和5傳送到排序盤25。
芯材薄片垛盒22具有與一般進紙裝置中一樣的拾取輥或者進紙輥。在排序盤25位于芯材薄片垛盒22的排出口附近之后，進紙輥即刻開始旋轉，從而將芯材薄片1傳送到排序盤25。
例如，排序盤25的一端的一部分與垂直伸展(圖2的垂直方向)的傳送帶的外壁相連。根據傳送帶的垂直運動將排序盤25置于接近傳送路徑21的上部位置，或者接近傳送路徑24的下部位置。由此，當排序盤25位于上部位置時，將薄膜3和5從傳送路徑21提供給排序盤25。同時，當排序盤25位于下部位置時，將芯材薄片1從傳送路徑21提供給排序盤25。改變排序盤25的位置的裝置并不限于上述傳送帶，也可以是諸如電機驅動系統的公知裝置。排序盤25具有定位單元27，用于定位包括芯材薄片1、表面薄膜2和后表面薄膜5的層疊體的后端。定位單元27可以從排列盤25的上表面伸出，也可以容納在排序盤25中，使定位單元的上表面與排序盤25的上表面齊平。
如圖2所示，在排序盤25的附近設置有臨時固定裝置26，并且該臨時固定裝置26具有例如一對由金屬制成的突起部，該突起部可由加熱器來加熱，并可以移動，以夾住包括上述三個薄片的分層薄片的前端，或者釋放該前端。此外，可以將臨時固定裝置26設置為使其可以從第一位置(在該第一位置處，這一對突起部可以夾住這些薄片的前端，并使其熱熔化從而臨時固定)移動到第二位置(在該第二位置處，臨時固定裝置26不會干涉臨時固定的分層薄片傳送到結合裝置30)。另外，臨時固定裝置26只有在進行臨時固定時在處于第一位置，在臨時固定步驟之外的步驟中處于第二位置。此外，該臨時固定裝置與一個移動單元(未示出)相連接，該移動單元與控制臨時固定裝置26的驅動的控制器57(圖7)電連接。隨后當臨時固定了層疊體時(當完成了層疊體的排序時)，控制器向定時控制器54發送信號。
在此結構中，從薄片垛盒11送出薄片4并在薄片4的上表面上形成圖像。隨后，沿傳送路徑21傳送薄片4。此時，排序盤25已經處于上部位置。因此，將薄片4提供給了排序盤25，使得圖像位于薄片4的上表面上。
接下來，排序盤25移動到下部位置。然后，從芯材薄片垛盒22送出芯材薄片1，并將該芯材薄片1提供給排序盤25，并放置在薄片4上。
隨后，排序盤25返回到上部位置。從薄片垛盒11送出薄片3并在薄片3的上表面上形成圖像。隨后，沿著傳送路徑21傳送薄片3。此時，使用反轉路徑16反轉薄片3。由此，將薄片3提供給排序盤25，使得圖像位于薄片4的下表面上。由此，準備好了包括三個薄片的層疊體。此時，也通過定位單元27來定位該層疊體。
結合裝置30具有一對傳送帶31、一對張緊輥32、一對冷卻輥33、一對熱壓輥34、和一對導入輥35。下文中，可將這些成對部件簡稱為傳送帶31、張緊輥32、冷卻輥33、熱壓輥34和導入輥35。成對導入輥35中的至少一個輥與電機(未示出)相連。由此，由電機轉動該至少一個輥并使其它輥旋轉。
結合裝置30具有一包含該傳送帶對31的帶式咬入系統，以使得可以容易地在線制造塑料片。
結合裝置30還具有一對輥53，該輥對53可以從處于從排序盤25到帶式咬入系統的路徑上的第一位置移動到偏離該路徑的第二位置。當臨時固定裝置25處于第一位置時，該成對輥53處于第二位置。同時，當臨時固定裝置25處于第二位置時，該成對輥53處于第一位置。成對輥53中的一個連接到與電機驅動單元55(圖8)電連接的電機(未示出)上。電機驅動單元55與隨后所述的定時控制器54(或64)(圖7或圖8)電連接。
結合裝置30還包括輥對53和帶式咬入系統之間的導向器54。導向器54可以從偏離從排序單元25到帶式咬入系統的路徑的第一位置移動到該路徑上的第二位置，以引導臨時固定的層疊體。當該輥對53處于第一位置時，導向器54處于第二位置。同時，當該輥對53處于第二位置時，導向器54處于第一位置。
將通過結合裝置30使層疊體結合為一體而形成的塑料片從結合裝置排出到排出盤40。
作為在結合裝置30中所使用的用于壓緊并使層疊體粘合的方法，使用了處于導入輥35下游的熱壓輥34加熱并壓緊層疊體的方法。通過壓緊和粘合步驟，層疊體發生熱熔。當層疊體位于傳送帶的接合部分并進行壓緊和粘合時，由于接合部分不平整，導致熱壓輥之間的咬入部壓力不均勻。結果，會在所得到的結合體上留下接合部分的痕跡。
為了防止以上問題，本發明的特征在于當層疊體通過咬入部時，對層疊體進入咬入部的時間進行控制以使層疊體不會處于接合部分上。
具體地，結合裝置30可以具有定時控制單元。該定時控制單元具有檢測接合部分的位置的檢測傳感器，和根據檢測傳感器的輸出結果對層疊體進入咬入部的時間進行控制的定時控制器。另選地，定時控制單元可以具有預先測量塑料片制造設備執行的所有步驟中的傳送速度的裝置，和控制器，用于控制將層疊體提供給結合裝置30的時間，以使得層疊體不會處于接合部分上。在這種情況下，定時控制單元也可以具有單獨地停止和驅動塑料片制造設備中的一部分或全部輥的裝置。
在這些部件中，檢測傳感器和定時控制器的組合是優選地。更具體地，定時控制器包括位于結合部30的入口處的閘門，并根據檢測裝置輸出的結果打開或關閉該閘門，以控制層疊體進入咬入部的時間(結構A)。另選地，定時控制器包括控制器，用于控制具有接合部分的傳送帶對的轉速，并且該控制器根據檢測傳感器輸出的結果提高或降低該傳送帶對的轉速，以控制層疊體進入咬入部的時間(結構B)。
簡言之，具有以上結構的定時控制單元執行下面的步驟使用檢測傳感器檢測接合部分的位置的步驟；和根據檢測傳感器輸出的結果控制層疊體進入咬入部的時間的定時控制步驟。
根據結構A，設置在結合部30的入口處的閘門根據檢測傳感器輸出的結果打開或關閉，從而可以控制層疊體進入咬入部的時間。據此，可以防止層疊體處于接合部分上。
根據結構B，控制該傳送帶對的旋轉的控制器根據檢測傳感器輸出的結果提高/降低該傳送帶對的轉速，從而控制層疊體進入咬入部的時間。據此，可以防止層疊體處于接合部分上。
下面參照圖3到5詳細說明使用這些具有結構A和B的定時控制單元的實施例(第一和第二實施例)。
第一實施例下面參照圖3說明包括檢測傳感器和具有閘門的定時控制器的定時控制單元(結構A)。圖3的剖面圖說明了結合裝置30(結合部)的一個示例。
各個傳送帶31(環形帶)在拉伸狀態下環繞一個張緊輥32和一個導入輥35，并且該結合裝置也具有拉簧36以防止傳送帶31變形。熱壓輥34和冷卻輥33對應于一個傳送帶31而分別設置在相應的一個張緊輥32和相應的一個導入輥35之間，使得熱壓輥34隔著傳送帶31相互壓緊接觸，并且冷卻輥33隔著傳送帶31彼此壓緊接觸。使張緊輥32彼此間隔開并離開傳送帶對31，從而不形成咬入部。此外，使導入輥35彼此間隔開并離開傳送帶31，從而不形成咬入部。結果，即使在連續操作中傳送帶31蛇行，也能使其在繼續工作的同時返回到預定位置。
沒有示出防止傳送帶31偏離預定位置的方法，但是結合裝置可以具有擋塊來防止傳送帶31偏離預定位置。另選地，可以在傳送帶31的右側和左側設置拉簧，并且可以控制拉簧的彈力，從而防止傳送帶31蛇行。
在第一實施例中，如圖7所示，結合裝置30具有定時控制單元。定時控制單元具有檢測傳感器50，各個檢測傳感器檢測傳送帶31的結合部分39是否正在相應檢測傳感器50的上面或下面；和上述定時控制器54。檢測傳感器50與定時控制器54(圖7)電連接。各個檢測傳感器50可以通過例如非接觸方式測量傳送帶31和該檢測傳感器50之間的距離來檢測接合部分是否位于其上面或下面。結合裝置具有閘門52(圖3)，其位于導入輥35的上游并可以打開和關閉。閘門與閘門驅動單元56(圖7)相連，該閘門驅動單元56與定時控制器54電連接。根據檢測傳感器50輸出的結果和來自控制器57的信號，定時控制器指示閘門驅動單元56打開或關閉設置在結合裝置30的入口處的閘門52。第一實施例執行以下步驟使用檢測傳感器50檢測接合部分39的步驟；和定時控制步驟，根據檢測傳感器50輸出的結果打開或關閉閘門52以控制層疊體進入咬入部的時間。
更具體地，在第一實施例中，如圖4所示，根據定時控制器執行的步驟來控制時間。
在步驟99中，關閉閘門52并停止驅動輥對53。
在步驟100中，確定定時控制器是否已從排序裝置20中的控制器57接收到表示層疊體的排序已經完成(層疊體是否已經暫時固定)的信號。當確定層疊體的排序已經完成時，在步驟102根據檢測傳感器50輸出的結果確定層疊體是否有可能位于接合部分39上。更具體地，該步驟包括，例如，確定接合部分39處于檢測傳感器50的上面或下面的子步驟，和確定從該檢測起已經過預定時間的步驟。該預定時間是接合部分39從檢測傳感器的上面和下面移動到預定位置(例如，熱壓輥34附近的位置)所需的時間。所述預定位置是這樣的位置，當接合部分處于這些預定位置，并且隨后打開閘門，層疊體進入結合裝置30時，可以防止層疊體處于接合部分39上。當確定層疊體不會處于接合部分39上時，在步驟104打開閘門52。然后，層疊體通過閘門52和咬入部并被結合為一體。由此完成了定時控制。
相反，在步驟102中，當確定層疊體有可能處于接合部分39上時，閘門保持關閉，并且使該輥對53的驅動保持停止。也就是說，停止將層疊體傳送到咬入部。在步驟102，當確定層疊體不會處于一個接合部分39上時，但層疊體可能會處于另一接合部分39上時，處理(控制定時的步驟)不能進行到下一步驟104。重復執行步驟102，直到確定層疊體不會處于接合部分39上時為止。
由于按照這樣的方式執行定時控制，所以防止了層疊體處于接合部分上。
當層疊體通過熱壓輥34，或者處于冷卻輥33之間時，熱熔的層疊體夾在熱壓輥34之間，或者夾在冷卻輥33之間，從而層疊體不會變形。層疊體通過冷卻輥33之間的咬入部，同時層疊體保持平整。為了改善層疊體的冷卻，在相應的一個熱壓輥34和相應的一個冷卻輥33之間設置了各個冷卻風扇37(如果沒有設置冷卻風扇37，則層疊體自然冷卻)。設置清洗裝置38來去除連續操作過程中傳送帶31上粘附的灰塵。
對進行了熱熔步驟和冷卻步驟的層疊體進行了結合，同時保持了層疊體的平整。然后，將層疊體從結合裝置30排出到排出盤40，從而可以獲得塑料片。可以執行將所獲得的塑料片裁切成預定大小的多個片或者裁切成預定數目的薄片的步驟。在此步驟中可以使用裁切機。
例如，當在塑料片上形成不同圖像時，可以將塑料片裁切成僅具有一個圖像的預定尺寸的多個片。另選地，當塑料片具有多個卡片的圖案時，可以將該薄片裁切成預定數量的卡片，每個卡片具有透光的薄膜作為其前后表面。
第二實施例下面參照圖5說明定時控制單元(結構B)，其包括檢測傳感器和用于控制傳送帶對的轉速的控制器。圖5的剖面圖表示了本發明中所使用的結合裝置(結合部)的另一示例。
在第二實施例中，如圖5所示，定時控制單元具有檢測傳感器60，用于檢測接合部分39是否正處在相應檢測傳感器60的上面或下面；定時控制器64(圖8)；和電機驅動單元62，其連接到與至少一個導入輥35相連的電機上。定時控制器64電連接至與至少一個導入輥35相連的電機。定時控制器64和電機驅動單元62用作速度控制器，用于控制傳送帶對的轉速。檢測傳感器60與定時控制器64電連接。此外，定時控制器64從排序裝置25中的控制器57接收表示層疊體已被暫時固定的信號。當定時控制器從控制器57接收到該信號時，定時控制器根據檢測傳感器60輸出的結果指示電機驅動單元62提高或降低電機的轉速，以提高或降低傳送帶31的轉速。第二實施例執行以下步驟使用檢測傳感器60來檢測接合部分39的位置，以及根據檢測傳感器60輸出的結果，通過使用電機驅動單元62來提高或降低傳送帶對31的轉速，以控制層疊體進入咬入部的時間。
由于這里所說明的部件之外的其余部件與第一實施例中的類似，所以省略對它們的說明。結合之后的處理也與第一實施例中的類似，因此省略對該處理的說明。
更具體地，在第二實施例中，如圖6所示，通過定時控制器64執行的步驟來控制定時。
在步驟200中，確定定時控制器是否從排序裝置20中的控制器57接收到了表示層疊體的排序已完成(層疊體是否已臨時固定)的信號。當確定已經完成了層疊體的排序時，在步驟202根據檢測傳感器50輸出的結果確定層疊體是否有可能處于接合部分39上。當確定層疊體不會處于接合部分39上時，保持傳送帶31的轉速，并且層疊體通過咬入部并被結合成一體。由此完成了定時控制。在步驟202，當確定層疊體不會處于一個接合部分39之上，但是層疊體可能處于另一接合部分39上時，處理(控制定時的步驟)不能結束。
在步驟202，當確定層疊體有可能處于接合部分39上時，定時控制器在步驟206中指示電機驅動單元62提高或降低與一對導入輥35中的至少一個輥相連的電機的轉速，從而提高或降低傳送帶31的轉速。例如，當層疊體在其傳送方向上的前端有可能處于接合部分39上時，提高傳送帶31的轉速并且接合部分39前進得更快。結果，防止了層疊體處于咬入部的接合部分39上。當層疊體在其傳送方向上的后端有可能處于接合部分39上時，降低傳送帶31的轉速并且接合部分39前進得更慢。結果，防止了層疊體在咬入部中處于接合部分39上，在執行了步驟206之后，處理返回到步驟202。
由于按照這樣的方式執行了定時控制，所以防止了層疊體處于接合部分上。
由此，在第一和第二實施例中，防止了層疊體處于傳送帶31的接合部分39上。因此，防止了在所制造的塑料片上留下接合部分的痕跡，從而防止了生產出次品。
在第二實施例中，提高或降低傳送帶31的轉速以控制層疊體進入咬入部的時間。另選地，可以提高或降低層疊體的傳送速度以控制定時。另選地，可以提高或降低傳送帶和層疊體的轉速。
在第一和第二實施例中，為了最大限度地利用傳送帶31，優選地使一對傳送帶以下面的方式旋轉在咬入部中，接合部分39彼此接觸或鄰接。如圖3和5所示，當成對傳送帶31具有相同尺寸時，優選地最初時將該傳送帶對31設置為使接合部分39彼此接觸或鄰接，并以相同速度旋轉該成對傳送帶31。
在這種情況下，針對一個接合部分39設置一個檢測傳感器50就足以檢測出另一接合部分的位置并執行上述定時控制。結果，可以簡化裝置的結構。
當接合部分39在咬入部中彼此鄰接時，根據接合部分在傳送帶31旋轉方向上的尺寸和待結合的層疊體在行進方向上的長度來確定接合部分39之間的距離(一個接合部分39的前端和另一接合部分39的后端之間的距離)。然而，通常，該距離優選地為小于等于200mm，更優選地為小于等于100mm，更為優選地為小于等于50mm。
更具體地，接合部分在旋轉方向上的長度通常為大約1mm。當待結合的層疊體在行進方向上的長度為A4紙的縱向長度時，接合部分之間的距離優選地小于等于150mm，更優選地為小于等于75mm，更為優選地為小于等于40mm。
在本發明中，優選地，傳送帶31由具有適當的熱變形量的金屬材料制成。然而，由于將塑料材料與玻璃混合可以降低塑料材料的熱變形量，所以也可以采用塑料材料。各個傳送帶31優選地為通過焊接不銹鋼片而獲得的環形帶，這是因為不銹鋼具有較小的熱變形量，容易塑造，并且可以低成本地進行不銹鋼片的焊接。
此外，上述實施例涉及在透光薄膜的一個表面上形成圖像，以及將薄膜和芯材薄片結合為一體以使圖像面對芯材薄片的情況。然而，可以在至少一個不透光薄膜的一個表面上形成至少一個圖像，該圖像表面可以與面對芯材薄片的表面相背，并且可以在此狀態下進行結合。在這種情況下，優選地在薄膜的圖像表面上層壓一保護膜。
下面詳細說明芯材薄片和透光薄膜。
芯材薄片為了在將薄膜和芯材薄片結合為一體從而形成塑料片后使形成在透光薄膜上的圖像清晰可見，本發明中所用的芯材薄片優選地為不透明的，更為優選地為白色。
采用塑料作為芯材薄片的材料。該材料的具體示例為，例如，醋酸纖維膜、三醋酸纖維膜、尼龍膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜、聚苯硫醚膜、聚丙烯膜、聚酰亞胺膜和玻璃紙。這些材料中，優選地使用聚酯膜。特別地，優選地使用二軸取向聚對苯二甲酸乙二醇酯膜。
可以在任何一種芯材薄片的材料中添加顏料或染料以獲得彩色薄片。芯材薄片可以為薄膜或板的形式，并且應該有足夠的厚度以使所得薄片不可撓且足夠剛硬以實現所期望的功能。
芯材薄片優選地為塑料制成的薄膜，其厚度范圍為大約50μm到大約5000μm，更優選地為厚度范圍為大約100μm到大約1000μm的PET薄膜。
當將本發明的塑料片用作集成電路卡，或者磁卡時，如果必要，可以在芯材薄片中嵌入集成電路芯片、天線、一個或多個磁條、或者外部端子。此外，可以在芯材薄片上印刷磁條或全息圖，并且還可以在芯材薄片上印上任何必要的字符信息。
透光薄膜可以用于透光薄膜的基片必須透明。在此，“透明”意指，例如，在一定程度上透射波長在可見光范圍內的光的性質。在本發明中，需要薄膜足夠透明，以使得可以從基片的與圖像形成表面相背的表面透過該基片看見所形成的圖像。
可以類似地使用用作芯材薄片材料的塑料薄膜作為基片。
在各種塑料薄膜中，優選地可以使用聚酯膜，具體地，稱為PETG的薄膜(其中PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)的單體的乙二醇成分由1，4-環己烷甲醇成分取代了約50％)；聚碳酸酯和PET互相混合的薄膜；或者稱為A-PET的非二軸取向的無定形聚酯。
傳統上用作卡片的芯材薄片材料的聚氯乙烯對于環境是不利的。這是因為在處理可燃材料時，燃燒時會產生二惡英(dioxin)。因此，已經減少了聚氯乙烯的使用，在這種情況下，可以采用諸如聚酯的材料。在本發明中，當考慮使用不含氯的芯材薄片時，可優選使用的材料為聚苯乙烯樹脂膜、ABS樹脂膜、AS(丙烯腈-苯乙烯)樹脂膜、或者向PET薄膜或者由聚乙烯或聚丙烯制成的聚烯烴樹脂膜中添加諸如聚酯或EVA的熱熔性粘合劑而獲得的薄膜。
基片的Vicat軟化溫度優選地為大約70℃到大約130℃，更優選地為大約80℃到120℃。
當Vicat軟化溫度沒有到達70℃時，有時在結合步驟中會出現層疊薄膜沒有與芯材薄片(芯材)充分接觸或者良好粘合的情況。另一方面，當軟化溫度超過130℃時，能夠充分地緊密接觸和粘合，但是圖像(成像材料)或覆層(下面將要說明)可能過分軟化，結果，圖像上可能出現缺陷(圖像流動)。
通過在測量熱塑樹脂的軟化溫度時所使用的一種方法來測量Vicat軟化溫度。可以使用測量熱塑樹脂的軟化溫度的方法作為測試所形成的塑料材料的耐熱性的方法，這些方法在JIS K7206、ASTM D1525或ISO306中規定，在此以引用的方式引入這些文獻。
基片的至少一個表面的表面電阻率優選地為大約108Ω到大約1013Ω，更優選地為大約109Ω到大約1011Ω。
當表面電阻率小于108Ω時，在高溫和高濕情況下圖像記錄介質的電阻率變得很低，并且從轉印部件轉印到記錄介質上的墨粉圖像可能較差。另一方面，當表面電阻率超過1013Ω時，用作圖像記錄介質的層疊薄膜的電阻率變得很高。結果，墨粉可能不能從轉印部件完全轉印到薄膜表面上，這種不完全轉印有時會導致圖像缺陷。
根據JIS K6911(在此以應用的方式引入)可以在23℃和55％RH的條件下使用圓形電極(例如，Mitsubishi Petrochemical Co.Ltd所生產的Hirester IP“HR probe”)來測量表面電阻率。
在用于電子照相的層疊薄膜中，當只有一個表面的表面電阻率處于上述范圍內時一個表面，該表面優選地為形成圖像的表面。
當將基片的至少一個表面的表面電阻率調節到大約108到大約1013Ω/cm2范圍內的一個值時，可以在制造用作基片的薄膜時將表面活性劑、高分子導電劑或導電顆粒直接添加到樹脂中。另選地，可將表面活性劑涂在薄膜表面上，可將金屬薄膜淀積在薄膜上，或者可將適量的表面活性劑添加到粘合劑中。
基片的厚度優選地為大約50μm到大約500μm，更優選地為大約75μm到150μm。當厚度小于50μm時，在傳送所得薄膜時可能出現困難。當薄膜厚度超過300μm時，在轉印圖像(如，墨粉圖像)時可能產生缺陷，結果可能得到較差的圖像。
在本發明中，透光薄膜優選地在基片的一個表面上具有圖像接收層，并且在基片的另一個表面上具有功能控制裝置。
優選地，功能控制裝置控制以下性質中的至少一個性質光澤、耐光性、抗菌性、耐火性、脫模性和帶電性。更具體地，設置功能控制裝置來增加和/或提高以下的任一性質光澤、耐光性、抗菌性、耐火性、脫模性、導電性、耐濕性、耐熱性、抗水性、耐磨性和抗劃性。結果，透光并具有功能控制裝置的薄膜可以在各種工作條件下具有耐抗性。
如上所述，本發明涉及一種通過結合包含薄膜的層疊體而制造塑料片的方法和設備。具體地，發明人致力于一種防止在結合時產生次品的設備和方法，并設計出一種塑料片制造方法和一種塑料片制造設備，由此可以以高生產率連續地制造出具有高分辨率的塑料片，而不會產生次品。
權利要求
1.一種塑料片制造方法，根據該方法使包括薄膜的層疊體通過由一對具有接合部分的傳送帶所形成的咬入部，從而將其結合為一體而制造出塑料片，該方法包括在結合之前，檢測所述接合部分的位置；和根據檢測到的位置控制所述層疊體進入所述咬入部的時間。
2.根據權利要求1所述的塑料片制造方法，其中由檢測傳感器檢測所述接合部分的位置。
3.根據權利要求2所述的塑料片制造方法，其中根據所述檢測傳感器輸出的結果，打開或者關閉設置在所述咬入部入口處的閘門來控制所述時間。
4.根據權利要求2所述的塑料片制造方法，其中根據所述檢測傳感器輸出的結果，提高或降低所述一對傳送帶的轉速和所述層疊體的傳送速度中的至少一個，從而進行所述的時間控制。
5.根據權利要求1所述的塑料片制造方法，其中各個傳送帶具有一個接合部分，并且所述一對傳送帶按照這樣的方式旋轉，使得在所述咬入部內所述接合部分互相接觸或鄰接。
6.根據權利要求1所述的塑料片制造方法，還包括以電子照相的方式在所述薄膜的至少一個表面上形成圖像，并將所述薄膜疊置在芯材薄片上，使得所述圖像貼著所述芯材薄片，從而形成所述層疊體。
7.根據權利要求1所述的塑料片制造方法，還包括將所述塑料片裁切成預定尺寸，或者裁切成預定數量的薄片。
8.一種塑料片制造方法，包括以電子照相的方式在薄膜的至少一個表面上形成圖像；將所述薄膜疊置在芯材薄片上，使所述圖像貼著所述芯材薄片，從而形成層疊體；檢測接合部分的位置，其中用于使所述層疊體結合為一體的一對傳送帶具有所述接合部分；根據檢測到的位置控制所述層疊體進入由所述一對傳送帶形成的咬入部；使所述層疊體在受控的時間通過所述咬入部，以使所述層疊體結合為一體并制造出塑料片；和將所述塑料片裁切成預定尺寸，或者裁切成預定數量的薄片。
9.一種塑料片制造設備，用于使包括薄膜的層疊體通過由一對具有接合部分的傳送帶所形成的咬入部以結合所述層疊體并制造出塑料片，該設備包括檢測傳感器，用于檢測所述接合部分的位置；和定時控制器，用于根據所述檢測傳感器輸出的結果，控制所述層疊體進入所述咬入部的時間。
10.根據權利要求9所述的塑料片制造設備，還包括位于所述咬入部的入口處的閘門；其中所述定時控制器根據所述檢測傳感器輸出的結果打開或關閉該閘門，以控制所述層疊體進入所述咬入部的時間。
11.根據權利要求9所述的塑料片制造設備，還包括速度控制器，其中所述定時控制器根據所述檢測傳感器輸出的結果，指示所述速度控制器單獨地提高或降低所述一對傳送帶的轉速和所述層疊體的傳送速度中的至少一個，從而所述定時控制器控制所述層疊體進入所述咬入部的時間。
12.根據權利要求9所述的塑料片制造設備，其中各個傳送帶具有一個接合部分，并且所述一對傳送帶以這樣的方式旋轉，使得在所述咬入部中，所述接合部分互相接觸或鄰接。
13.根據權利要求9所述的塑料片制造設備，還包括裁切機，用于將所述塑料片裁切成預定尺寸，或裁切成預定數量的薄片。
14.一種塑料片制造設備，包括成像部，用于以電子照相的方式在薄膜的至少一個表面上形成圖像；疊置部，用于將所述薄膜疊置在芯材薄片上，使所述圖像貼著該芯材薄片，以形成層疊體；和結合部，用于使所述層疊體通過由一對具有接合部分的傳送帶所形成的咬入部，以使所述層疊體結合為一體并制造出塑料片，其中所述結合部包括檢測傳感器，用于檢測所述接合部分的位置；和定時控制器，用于根據所述檢測傳感器輸出的結果，控制所述層疊體進入所述咬入部的時間。
15.根據權利要求14所述的塑料片制造設備，還包括裁切機，用于將所述塑料片裁切成預定尺寸，或者裁切成預定數量的薄片。
全文摘要
本發明涉及一種塑料片制造方法，根據該方法使包括薄膜的層疊體通過由一對具有接合部分的傳送帶所形成的咬入部，并由此使該層疊體結合為一體并制造出塑料片，該方法包括在結合之前，檢測接合部分的位置；和根據檢測到的位置控制所述層疊體進入所述咬入部的時間。本發明還提供了一種執行該塑料片制造方法的塑料片制造設備。
文檔編號B42D15/10GK1654227SQ2004100831
公開日2005年8月17日 申請日期2004年9月30日 優先權日2004年2月10日
發明者江草尚之, 小寺哲郎 申請人:富士施樂株式會社