JP2004175390A

JP2004175390A - 感熱性粘着剤活性化装置

Info

Publication number: JP2004175390A
Application number: JP2002342501A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hosomi; 浩昭細見
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】加熱により粘着力を発現させる感熱ラベルの装置であり、熱効率の良い直接加熱方式を採用しながら、加熱部と感熱ラベルの貼り付きや、加熱部への糊の付着が発生しない感熱ラベルの加熱機構を得る。
【解決手段】送りローラ１４等によって搬送されているラベル紙１０を加熱するヒーター１５には、圧電素子２３が固着され、矢印Ｂ方向にヒーター１５を振動させる。これにより、ヒーター１５でラベル１０を加熱し、粘着性を発現させながら、ラベル１０がヒーター１５に貼り付くのを防止する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ディレードタック紙等の台紙無しラベル用紙の感熱粘着剤を活性化させて、粘着性を発現させる加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来使用される粘着ラベルとして、ラベル貼り付け前には、ラベルの粘着面は剥離紙（ライナーやセパレータとも呼ばれる）で覆われており、貼り付け時に、その剥離紙を剥がして使用するタイプが一般的であった。しかし、この剥離紙がゴミとなることから、近年、剥離紙を必要としない台紙無しラベルが提案されており、その中には、加熱により粘着性を発生させる感熱性粘着剤を用いた感熱粘着ラベル、例えばディレードタック紙がある。
【０００３】
ディレードタック紙は、加熱するとすぐに粘着性が発現するので、一般に、加熱部を感熱粘着剤が塗布された面に接触させるのではなく、僅かの隙間を設けて非接触で加熱する。例えば、特許文献１に示すように、ディレードタック紙の糊面を、遠赤外線の輻射熱により加熱する方法が提案されている。このような非接触の加熱方式を間接加熱と呼ぶ。
【０００４】
間接加熱は熱効率が悪く、大容量の電源を必要とするので、特許文献２に示すように、加熱部をディレードタック紙に接触させる直接加熱の方式も、一部では、提案されているが、糊が加熱部に付着することについて、有効な施策は提示されていない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２４５０１８号公報（図３）
【特許文献２】
特開２０００−３１８７１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の感熱粘着剤の活性化装置では、加熱部とディレードタック紙との貼り付きや、加熱部への糊の付着を防止するためには、熱効率の悪い間接加熱方式を採用しなければならなかった。
【０００７】
直接加熱方式で、初期的に、強い貼り付きが無い場合でも、加熱部に糊が付着し、その糊が堆積すると、ディレ−ドタック紙のスムーズな搬送を妨げ、紙詰まりの原因になる。よって、クリーニングによって、加熱部に付着した糊を除去する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明は従来のこのような問題を解決する為のもので、その目的とするところは、熱効率の良い直接加熱を行い、加熱部とディレードタック紙との貼り付きや糊の付着を防止することができる加熱装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明は、
（１）感熱性粘着剤層を設ける感熱ラベル紙を搬送する搬送手段と、走行中の感熱ラベル紙と接触し、感熱ラベル紙を加熱するための加熱部と、振動源である振動素子と、振動素子を駆動する駆動回路とを備え、加熱部には、加熱部を感熱ラベル紙の面に対して略直交方向に振動させるように振動素子が固着されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成では、粘着性を発現させる加熱部を振動させることで、感熱ラベル紙が貼り付くことを防止できる。
【００１１】
（２）感熱性粘着剤層を設ける感熱ラベル紙を搬送する搬送手段と、走行中の感熱ラベル紙と接触し、感熱ラベル紙を加熱するための加熱部と、振動源である振動素子と、振動素子を駆動する駆動回路と、振動素子が固着された共振振動体とを備え、共振振動体は、感熱ラベル紙の面に対して略直交方向に振動する方向で、ラベル紙に接触するように配置されていることを特徴とする。
【００１２】
上記構成では、感熱ラベル紙を振動させることで、感熱ラベル紙が加熱部に貼り付くことを防止できる。
【００１３】
（３）共振振動体は、加熱部に対して、感熱ラベルの搬送方向の下流側で、加熱部に隣接する位置に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
上記構成では、感熱粘着ラベルが粘着性の無い時に、感熱粘着ラベルに、共振振動体による振動を効率良く与えることができる。
【００１５】
（４）加熱部は、感熱ラベル紙の面と平行で、且つ、感熱ラベル紙が走行する方向と垂直な直線状の接触面を有し、感熱ラベル紙を、接触面に、感熱ラベル紙自体の振動を妨げない所定の力で、均一に密着させる押え部材を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記構成では、走行する感熱ラベルに対して、簡易な構造で均一な加熱を行うことができ、むらの無い粘着面が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、貼付図面に従って、本発明に係る実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、感熱粘着ラベルの片面に粘着性を発現させて、粘着ラベルとして排出する第１の実施例の機構を示す機構説明図である。１０はディレードタック接着剤の塗布面を内側にしてロール状に巻かれたラベル紙である。このラベル紙１０は、回転する引き込みローラ１１に挟持され、矢印Ａ方向に引き込まれ、更にその先に位置する送りローラ１４に送られる。ラベル紙１０には、一定寸法の間隔で、読み取りマークが予め印刷されており、この読み取りマークを検出器１２で検知し、ラベル紙１０が一定寸法だけ送られると、引き込みローラ１１と送りローラ１４を一旦停止させ、オートカッタ１３でラベル紙１０を切断する。
【００１９】
その後、一葉毎に切断されたラベル紙１０は、送りローラ１４により、ヒーター１５へ送られる。ヒーター１５方向にあるラベル紙１０の片側面１０ａには、ディレードタック接着剤が塗布されており、ヒーター１５の表面温度は、このディレードタック接着剤の活性化温度以上にして、ラベル紙１０を加熱する。
【００２０】
ヒーター１５は、搬送されるラベル紙１０の幅方向に直線状に接触するように、ラベル紙１０の面に平行に配置されている。ラベル紙１０は、ヒーター１５と確実に密着するように、押えローラ１６が、ヒーター１５と共にラベル紙１０を挟むように配置されている。この押えローラ１６により、ラベル紙１０はヒーター１５方向に押し付けられているが、この時の押し付け力は小さく設定することが望ましい。具体的に、本実施例では、ラベル幅８ｃｍとして、押えローラ１６の長さはラベル幅全域を押えるように、ラベル幅と同様に８ｃｍとし、この押えローラ１６が回転駆動するのでなく、押えローラ１６の自重のみで、ラベル紙１０をヒーター１５方向に押し付けて、ラベル紙１０の走行に従動して自由回転する。押えローラ１６の質量は４０ｇ以下とすることで、ラベル幅１ｃｍあたりにかかる力は４９ｍＮ以下となる。
【００２１】
これにより、ヒーター１５はラベル紙１０に対し、比較的弱い力で、幅方向に均一にむらなく接触させられる。ヒーター１５の加熱により、ラベル紙１０に塗布されたディレードタック接着剤が活性化され粘着性が発現する。
【００２２】
粘着性が発現したラベル紙１０は排出ローラ１７ａ、１７ｂに挟持され、ラベル排出口１８から排出される。尚、排出ローラ１７ｂはラベル紙１０の粘着面と接するので、テフロン（登録商標）コーティング等の非粘着処理が施されている。
【００２３】
ここで用いるヒーターとしては、各種方式を用いることが可能であるが、実施例では、最も安価で一般的なシーズヒーターを用いる場合の例を示す。断面形状が略半円型のメタルシース２０には、ＭｇＯパウダー２１が充填され、発熱線２２がメタルシース２０の略中心部に配置されている。メタルシース２０には金型でフラットな面が形成されており、このフラット面には、圧電素子２３が固着されている。駆動回路２４は圧電素子２３に電圧を印加して、圧電素子２３に振動を起こす。メタルシース２０は矢印Ｂ方向、即ち、ラベル紙１０の面と直交する方向に振動する。
【００２４】
本例では、振動源となる振動素子としてＰＺＴ圧電素子を用いて説明する。圧電素子２３としては、圧電性誘電体膜がチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜で、これを積層した構造であり、この圧電素子２３に高周波電圧を印加することにより、２０ｋＨｚ以上の超音波振動を発生させる。超音波振動の為、騒音発生等の悪要因にはならない。また、超音波振動は数μｍ以下の微小振幅の為、ヒーター１５が停止して、ラベル紙１０を直接加熱する場合と同様に、効率良くヒーター１５の表面の熱が伝達される。そして、更に、振動によって、ラベル紙１０に摩擦熱が与えられ、ヒーター１５の温度を補完する働きもある。よって、発熱線２２への消費電流を低減させることもできる。
【００２５】
ラベル紙１０がヒ−ター１５に接触しながら走行する時、ヒーター１５の表面温度は、ディレードタック接着剤の種類により、適正な温度になるように設定されている。例えば、活性化温度が１００℃のディレードタック接着剤の場合、ヒーター１５の表面温度は１００℃から１１０℃の範囲を常に維持するように設定されている。
【００２６】
ヒーター１５の表面温度が適正温度に維持された状態で、ラベル紙１０を加熱する時、ディレードタック接着剤の貯蔵弾性率は、ゴム状の柔らかい性質に変化し、粘着性が発現する。適正温度以上に加熱してしまうと、ディレードタック接着剤の貯蔵弾性率は、更に低下し、接着剤は非常に柔らかくなる。この状態でも、粘着ラベルとして貼り付けることに関しては、支障は無いが、塗布された接着剤が、必要以上に柔らかくなると、紙基材部分から接着剤成分が剥がれやすくなってしまう。よって、ヒーター１５は、活性化温度より極端に高い温度にならないように設定されている。
【００２７】
ラベル紙１０とヒーター１５を接触させた状態で、ヒーター１５に、ラベル紙１０の面と直交する方向に超音波振動を与えると、ラベル紙１０とヒーター１５との接触圧が、極めて短い周期で変動する。この超音波振動をかけている状態で、ヒーター１５を適正温度にしている場合、ラベル紙１０は、粘着性がありながら、ヒーター１５と強く貼り付くことは無い。これは、前述した押えローラ１６が、強い力でラベル紙１０を押え込んでいるのでなく、ラベル幅１ｃｍあたりにかかる力が４９ｍＮ以下に設定していることにも起因している。
【００２８】
図２は第１の実施例で示した装置において、ヒーター１５とラベル紙１０が接触している要部の斜視図である。図２に示すように、ヒーター１５に同一サイズ、同一形状の圧電素子２３を複数付けることで、ラベル紙１０の幅方向に対して、均一なエネルギの振動を与えることができる。
【００２９】
以上述べたように、第１の実施例では、ディレードタック接着剤を活性化する加熱部に圧電素子を固着し、超音波振動をさせることで、ディレードタック紙の貼り付きや、加熱部への糊の付着といった問題を解決した。これにより、熱効率の良い直接加熱方式で、高速にディレードタック紙を搬送して、ディレードタック接着剤の活性化が可能になる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施例について、図３を用いて説明する。第１の実施例では圧電素子をヒーターに直接取り付け、ヒーター自身を振動させる構造であるが、第２の実施例では、圧電素子２３を共振振動体２５に取り付け、共振振動体２５でラベル紙１０を振動させる構造としている。ラベル紙１０は、共振振動体２５と送りローラ１９に挟持されて、矢印Ｃ方向に振動しながら、ヒーター１５に送られる。それ以外の構造は第１の実施例と同じであり、ヒーター１５の加熱により、ラベル紙１０の粘着性が発現する。この様に、第２の実施例では、共振振動体２５で発生した振動がヒーター１５の位置まで伝達されることを利用し、この振動によって、ヒーター１５とラベル紙１０の貼り付きを防止している。
【００３１】
第２の実施例では、共振振動体２５はヒーター１５に対して搬送方向の上流側で、ヒーター１５にできるだけ接近させる配置とすることが望ましい。これにより、ラベル１０が粘着性の無い時に振動を与え、ヒーター１５へ確実な振動伝達ができる。尚、貼り付きを防止する効果としては、ヒーター１５自身を直接振動させる第１の実施例には及ばないが、振動させる媒体が質量の軽いラベル紙１０である為、駆動エネルギは第１の実施例より小さくすることができ、省エネルギという特徴がある。
【００３２】
尚、実施例では、加熱方法として、シーズヒーターを用いて説明したが、シーズヒーターに限定するものでは無く、抵抗体を薄板状にして、その抵抗体自体を発熱体として利用する方式（ヒートシーラー等に使われている）や、渦電流の誘導によって発熱するＩＨ方式等、周知のヒーターを用いることができる。
【００３３】
また、実施例では、振動素子として、ＰＺＴ圧電素子を用いて説明したが、ＰＺＴ圧電素子に限定するものでは無く、ＰＺＴ以外の圧電セラミックスや、水晶、ニオブ酸リチウムなどの単結晶振動子や、圧電高分子膜を用いる方式や、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を材料とする圧電薄膜方式など各種の振動子を適宜、用いれば良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、（１）本発明の感熱性粘着剤活性化装置では、粘着性を発現させるヒーター自身を振動させることで、ヒーターと感熱接着剤が塗布されたラベル紙が貼り付くことを防止できる。また、振動による摩擦熱でヒーターの温度上昇を補完する効果も併せ持っている。
【００３５】
また、（２）質量の小さいラベル紙を振動させる構成を採用したので、小さな駆動エネルギで振動を与えることができ、省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施例の機構を示す機構説明図である。
【図２】第１の実施例の機構の要部斜視図である。
【図３】本発明に係る第２の実施例の機構を示す機構説明図である。
【符号の説明】
１０ラベル紙
１１引き込みローラ
１４送りローラ
１５ヒーター
１６押えローラ
１７ａ、１７ｂ排出ローラ
１８ラベル排出口
２０メタルシース
２３圧電素子
２４駆動回路
２５共振振動体

Claims

感熱性粘着剤層を設ける感熱ラベル紙を搬送する搬送手段と、走行中の前記感熱ラベル紙と接触し、前記感熱ラベル紙を加熱するための加熱部と、振動源である振動素子と、該振動素子を駆動する駆動回路とを備え、前記加熱部には、前記加熱部を前記感熱ラベル紙の面に対して略直交方向に振動させるように前記振動素子が固着されていることを特徴とする感熱性粘着剤活性化装置。
感熱性粘着剤層を設ける感熱ラベル紙を搬送する搬送手段と、走行中の前記感熱ラベル紙と接触し、前記感熱ラベル紙を加熱するための加熱部と、振動源である振動素子と、該振動素子を駆動する駆動回路と、前記振動素子が固着された共振振動体とを備え、前記共振振動体は、前記感熱ラベル紙の面に対して略直交方向に振動する方向で、前記ラベル紙に接触するように配置されていることを特徴とする感熱性粘着剤活性化装置。
前記共振振動体は、前記加熱部に対して、前記感熱ラベルの搬送方向の下流側で、前記加熱部に隣接する位置に配置されていることを特徴とする請求項２記載の感熱性粘着剤活性化装置。
前記加熱部は、前記感熱ラベル紙の面と平行で、且つ、前記感熱ラベル紙が走行する方向と垂直な直線状の接触面を有し、前記感熱ラベル紙を、前記接触面に、前記感熱ラベル紙自体の振動を妨げない所定の力で、均一に密着させる押え部材を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の感熱性粘着剤活性化装置。