JP4137569B2 - 感熱性粘着シート用プリンタ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常時には非粘着性を示し、加熱されることにより粘着性を発現する感熱性粘着剤層がシート状基材の片面に形成された感熱性粘着シートに印字を行うプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、商品に貼着されバーコードや価格表示等に用いられるラベルには、記録面（印字面）の裏側に感圧粘着剤層を有し、その上に剥離紙（セパレータ）を貼付けて仮接着した状態で保管するタイプのものが多かった。しかし、このタイプの貼着用ラベルは、ラベルとして使用する際に剥離紙を感圧粘着剤層から剥がす必要があるため、必ずゴミが発生するという不具合があった。
【０００３】
そこで、剥離紙が不要な方式として、ラベル状基材の裏面側に通常時には非粘着性を示すが加熱されることにより粘着性を発現する感熱性粘着剤層を設けた感熱性粘着ラベルが開発され、種々の用途に使用されている。また、感熱性粘着ラベルの感熱性粘着剤層を加熱するための熱活性化装置および熱活性化方法に関する開発も進められている。例えば、感熱性粘着剤層を熱活性化させる加熱手段としてサーマルヘッドを利用した熱活性化装置等がある（特許文献１参照）。
【０００４】
図６は、特許文献１に記載のプリンタ装置の概略構成を示す全体図である。図６のサーマルプリンタ装置１００は、ロール状に巻回されたテープ状の感熱性粘着ラベルＬを保持するロール収納ユニット１０１と、感熱性粘着ラベルＬに印字する印字ユニット１１０と、感熱性粘着ラベルＬを所定の長さに切断するカッターユニット１２０と、感熱性粘着ラベルＬの感熱性粘着剤層を熱活性化する熱活性化装置としての熱活性化ユニット１３０と、で構成される。
【０００５】
具体的には、印字ユニット１１０は、ドット印字が可能なように感熱性粘着ラベルＬの幅方向に配設された複数の発熱素子（抵抗体）１１３を有する印字用サーマルヘッド１１１と、該印字用サーマルヘッド１１１に圧接される印字用プラテンロール１１２等を備えている。また、カッターユニット１２０は、電動モータ等の駆動源（図示省略）によって作動される可動刃１２１と、該可動刃１２１と対向配置された固定刃１２２等を備えている。また、熱活性化ユニット１３０は、発熱素子１３３を有する加熱手段としての熱活性化用サーマルヘッド１３１と、感熱性粘着ラベルＬを搬送する搬送手段としての熱活性化用プラテンロール１３２等を備えている。
【０００６】
このサーマルプリンタ装置１００においては、ＣＰＵ（図示しない）から送信される制御信号に基づいて、印字ユニット１１０で所望の印字が実行され、カッターユニット１２０で所定のタイミングで切断動作が実行され、熱活性化ユニット１３０で所定のエネルギーを印加して熱活性化が実行されるというように、各処理が順々に実行されるようになっている。
【０００７】
また、感熱性粘着ラベルの熱活性化手段としては、上述したサーマルヘッドを利用する他にも、熱風や赤外線を用いたり、電熱ヒータや誘電コイルを用いたりする方法等、種々の方法が提案されているが、印字ユニットとは別に熱活性化ユニットを設けて、感熱性粘着ラベルに印字を行った後で感熱性粘着剤層の熱活性化処理を行う点においては何れの方法も同じである。
【０００８】
一方、感熱性粘着ラベル用プリンタ装置の熱活性化手段としては一般的ではないが、感熱性粘着ラベルの熱活性化手段として加熱ロールを利用した技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
特許文献２のラベル貼着装置は、枚葉材（はがき等）と感熱性粘着ラベルを積層した状態で、加熱ロールにより感熱性粘着ラベルの感熱性粘着剤層を形成した面の反対側から加熱し感熱性粘着剤層を熱活性化させ、前記枚葉材にラベルを加熱圧着する装置である。すなわち、加熱ロールにより熱活性化された感熱性粘着剤層は、熱活性化されるとすぐに枚葉材に圧着されるため、加熱制御は比較的容易である。
【００１０】
しかしながら、感熱性粘着ラベル用プリンタ装置の熱活性化手段として前記加熱ロールを用いる場合、感熱性粘着剤層を形成した反対側の面、すなわち印字可能面から加熱すると印字可能面が発色してしまい印字が不鮮明となってしまう虞があるとともに、間接的に感熱性粘着剤層を加熱することになるため加熱ロールを必要以上に高い温度に加熱しなければならず効率が悪いという不具合がある。また、加熱ロールと感熱性粘着剤層を直接接触させて熱活性化させると、感熱性粘着剤層が加熱ロールに付着する虞がある。このような理由から、感熱性粘着ラベル用のプリンタ装置の熱活性化手段として加熱ロールは一般的に用いられていない。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−７９１５２号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平４−１２８１２１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感熱性粘着ラベルは商品の価格表示のための用途等に利用される場合が多いので、感熱性粘着ラベルに印字を行うプリンタとしては携帯性に優れたプリンタ装置が望まれている。しかしながら、特許文献１に示すような従来のプリンタ装置では、印字ユニットと熱活性化ユニットを別個に設けているので、それぞれの設置スペースが必要となり小型化が困難である。
【００１４】
本発明は、小型化・軽量化を実現可能であるとともに、印字処理・熱活性化処理に要する時間を短縮可能とした感熱性粘着シート用のプリンタ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、一方に印字可能面を有するシート状基材の他方の面に感熱性粘着剤層が形成されてなる感熱性粘着シートの前記印字可能面に印字を行う印字手段と、該印字手段に対向配置され、前記感熱性粘着シートを所定の方向に搬送する搬送手段と、感熱性粘着シートに印字処理および熱活性化処理を施す際の制御を行う制御手段と、を備えた感熱性粘着シート用プリンタ装置であって、前記搬送手段は、前記感熱性粘着剤層を加熱して熱活性化させる熱活性化手段を備え、前記制御手段は、前記印字手段を制御して印字可能面に印字処理を施しながら、前記熱活性化手段を制御して感熱性粘着剤層に熱活性化処理を施すようにしたものである。
【００１６】
これにより、搬送手段で感熱性粘着シートの搬送及び熱活性化が行われるので、従来は熱活性化処理のために専用に設けられていた熱活性化ユニットが必要なくなる。したがって、熱活性化ユニットのためのスペース並びに部材を省略できるので、プリンタ装置の小型化・軽量化を図ることができるとともに、装置コストを低減することができる。
【００１７】
さらに、プリンタ装置の構成が従来に比較して簡略化されるので、ユニットの挿入口、排出口付近で生じやすい紙ジャムなどのラベル搬送不良の発生率を低下させることができる。また、印字処理と熱活性化処理を同時に行うことが可能となるので、印字シートの生成速度を向上することができる。
【００１８】
また、前記搬送手段は、中空部を有する金属製シャフト（例えばアルミニウム製シャフト）と、該シャフトの中空部に配置されたハロゲンランプとを備えるようにした。ハロゲンランプは、安全性が高く長寿命であるという特徴を有するので、プリンタ装置としての信頼性を向上できる。
【００１９】
また、前記搬送手段は、その外周面がシリコン系樹脂またはフッ素系樹脂で被覆するようにした。これにより、搬送手段の外周面に熱活性化された感熱性粘着剤層が付着して印字品質や熱活性化効率が低下するのを防止できる。
【００２０】
さらに、前記搬送手段の表面温度を測定する温度測定センサを備え、前記制御手段は、前記温度測定センサによる測定結果に基づいて前記熱活性化手段を制御するようにした。これにより、搬送手段の表面温度を精度よく制御できるので、感熱性粘着剤層に所望の熱活性化処理を施すことができる。例えば、熱活性化手段としてハロゲンランプを利用する場合、温度測定センサの測定結果に基づいて通電制御が行われる。
【００２１】
また、前記搬送手段は、断熱性部材を介して本体フレームに取り付けるようにした。これにより、搬送手段からの放熱を抑えて熱効率を向上できるとともに、搬送手段からの熱の影響で本体フレームが変形したり劣化したりするのを防止できる。
【００２２】
なお、本発明はラベルプリンタ装置として広く利用されている、印字手段として個々に通電制御可能な複数の発熱素子が列状に配設されてなるサーマルヘッドを用いたサーマルプリンタに適用して有効である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るサーマルプリンタ装置の印字ユニットＰの概略構成を示す断面図である。
【００２５】
印字ユニットＰは、ドット印字が可能なように感熱性粘着ラベルＬの幅方向に配設された複数の発熱素子（抵抗体）を有する印字手段としてのサーマルヘッド１０と、該サーマルヘッド１０に圧接される搬送手段および熱活性化手段としてのプラテンロール１１を備え、両者の間に感熱性粘着ラベルＬを狭持した状態で印字処理および熱活性化処理を行うことができる。
【００２６】
サーマルヘッド１０は、図示しないヘッド軸受によって支持された放熱板１２の先端に設置され、ヘッド軸受はフレーム１４に軸支されることによりサーマルヘッド１０がプラテンロール１１と接近、離間可能に構成されている。そして、放熱板１２の背面には板バネ１５が配設され、サーマルプリンタ装置のフレーム１４に回動可能に取り付けられた加圧カム１３によって、上記板バネ１５をプラテンロール１１に向かって押圧させ、その弾撥力によりサーマルヘッド１０をプラテンロール１１に圧接させる。このとき、プラテンロール１１の回転軸と発熱素子の配列方向を平行に保つことで、感熱性粘着ラベルＬの幅方向全体にわたって均等に圧接できる。
【００２７】
なお、サーマルヘッド１０は、セラミック基板の上に配設された複数の発熱素子表面に、結晶化ガラスの保護膜を設けてなる公知のサーマルプリンタ装置の印字ヘッドと同様の構成を有しているので、詳しい説明は省略する。
【００２８】
プラテンロール１１は、ステッピングモータ２２とフレーム１４の側部に設けられた歯車伝達機構（図示しない）により、ステッピングモータ２２の回転に連動して所定の方向（図１では時計回り）に回転される。また、本実施形態のプラテンロール１１は、例えば、内部に熱活性化手段としてのハロゲンランプを有しており、感熱性粘着ラベルＬを搬送するとともに所望の温度で熱活性化させることができる。
【００２９】
さらに、サーマルプリンタ装置には、ガイド部材１９，２０が所定の間隔をおいて設けられており、これらのガイド部材１９，２０の隙間が感熱性粘着ラベルＬの挿入口Ｅ１とされている。一方、ガイド部材２０の上面とプラテンロール１１との間にも隙間が設けられ、ラベルＬの挿入口Ｅ２とされている。なお、挿入口Ｅ１，Ｅ２は、感熱性粘着ラベルの種類や厚さによって使い分けられる。
【００３０】
また、ガイド部材１９には感熱性粘着ラベルＬをプラテンロール１１に誘導する板状部材１６が設けられている。この板状部材１６で感熱性粘着ラベルＬをプラテンロール１１の所定の位置に到達させることにより、感熱性粘着ラベルＬとプラテンロール１１とを所定の範囲にわたって接触させるようにできるので、比較的効率よく熱活性化させることが可能となる。また、ガイド部材２０の内部には、感熱性粘着ラベルＬを検知するラベル検出センサ１７，１８が設けられている。これらのラベル検出センサ１７，１８によりラベルＬが検知されたことに基づいて、プラテンロール１１の回転を開始したり、サーマルヘッド１０およびプラテンロール１１の加熱タイミングを制御したりする。
【００３１】
ここで、本実施形態で用いた感熱性粘着ラベルＬは特に制限されないが、例えばラベル基材の表面側に感熱発色層（印字可能面）とが形成され、裏面側に感熱性粘着剤が塗布乾燥されてなる感熱性粘着剤層が形成された構造を有している。また、プラテンロール１１からの熱が印字可能面Ｌ１に影響を与えて印字品質が低下しないように、ラベル基材の表面側（基材と感熱発色層との間）に断熱層を設けるのが望ましい。
【００３２】
なお、感熱性粘着剤層の形成には、熱可塑性樹脂、固体可塑性樹脂等を主成分とする感熱性粘着剤を用いるとよい。また、感熱性粘着ラベルＬは、前記感熱発色層の表面に保護層または有色印字層（予め印字されている層）が設けられているものでも良い。
【００３３】
次に、図２から図４を参照して、本実施形態のプリンタ装置を構成するプラテンロール１１について説明する。図２はプラテンロール１１の取り付け状態を示す斜視図であり、図３は上面図である。また、図４はプラテンロール１１の概略構成を示す図３のＡ−Ａ線における断面図である。
【００３４】
プラテンロール１１は、感熱性粘着ラベルＬの感熱性粘着剤層Ｌ２を熱活性化させるために、その内部にハロゲンランプからなるヒータを有する。図４に示すように、例えばφ９ｍｍの中空部を有するアルミニウム製もしくはその他の金属製のシャフトＭを基体とし、前記中空部にハロゲンランプＨＬが挿入されている。一方、金属製シャフトＭの外周面には、熱活性化されたラベル表面の感熱性粘着剤がはがれて付着しないように、シリコン系樹脂またはフッ素系樹脂層が形成されている。
【００３５】
ここで、ハロゲンランプＨＬには、加熱ヒータとして利用されている公知のハロゲンランプを用いることができる。例えば、図４に示すように、ガラス管Ｇ内にタングステンフィラメントＦが配置され、該ガラス管Ｇ内に窒素やアルゴン等の不活性ガスとともに、ヨウ素、臭素、塩素等の微量のハロゲン物質が封入された構成とすることができる。なお、ガラス管Ｇは石英ガラス等の耐熱性ガラスとするのが望ましい。
【００３６】
また、金属製シャフトＭの両端より露出したハロゲンランプＨＬの端部には断熱性の保持部材５１，５６が形成されており、この保持部材５１，５６を介してハロゲンランプＨＬの両端にリード線５２，５３が接続されている。このリード線５２，５３の他端は電源装置に接続されており、電源装置によりハロゲンランプＨＬへの通電が行われる。
【００３７】
上述した構成を有するプラテンロール１１は、断熱性の軸受け部材５４，５５および両端の保持部材５１，５６を介して本体フレーム１４に取り付けられ、回動可能に保持されている。このように、軸受け部材５４，５５および保持部材５１，５６を断熱性の材質とすることにより、プラテンロール１１からの放熱を抑えて熱効率を向上させるとともに、熱の影響を受けて本体フレームが変形したり劣化したりするのを防止している。
【００３８】
また、プラテンロール１１の一方の端部には軸受け部材５４と保持部材５１との間に位置される歯車５０が設けられており、ギア列（図示しない）によりステッピングモータ２２に連結されている。
【００３９】
また、プラテンロール１１の表面には温度センサ５７が当接され、この温度センサ５７により検出された温度に基づいて、後述するＣＰＵがハロゲンランプＨＬへの通電を制御するように構成されている。
【００４０】
このように、本実施形態のプリンタ装置では、プラテンロール１１で感熱性粘着ラベルＬの搬送及び熱活性化が行われるので、従来は熱活性化処理のために専用に設けられていた熱活性化ユニットが必要なくなる。したがって、熱活性化ユニットのためのスペース並びに部材を省略できるので、プリンタ装置の小型化・軽量化を図ることができるとともに、装置コストを低減することができる。
【００４１】
図５は、本実施形態のサーマルプリンタ装置の制御ブロック図である。本プリンタ装置の制御部は、制御部を統括する制御手段として機能するＣＰＵ７１と、ＣＰＵ７１によって実行される制御プログラム等を格納するＲＯＭ７２と、各種印字フォーマット等を格納するＲＡＭ７３と、印字データや印字フォーマットデータ等を入力、設定あるいは呼び出すための操作部７４と、印字データ等を表示する表示部７５と、制御部と駆動部間のデータの入出力を行うインタフェース７６と、サーマルヘッド１０を駆動する駆動回路７７と、プラテンロール１１内部のハロゲンランプＨＬを駆動する駆動回路７８と、感熱性粘着ラベルＬを切断する可動刃８０を駆動する駆動回路７９と、プラテンロール１１を回転駆動するステッピングモータ２２と、感熱性粘着ラベルＬの有無を検出するラベル検出用センサ１７，１８と、プラテンロール１１の表面温度を測定する温度測定用センサ５７と、で構成される。
【００４２】
制御手段としてのＣＰＵ７１は、入力された印字データに基づいてサーマルヘッド駆動部７７、ステッピングモータ２２，カッター駆動部７９の動作を制御する。また、ＣＰＵ７１は、温度測定用センサ５７により測定されたプラテンロール１１の表面温度に基づいて、所定の温度となるようにプラテンロール１１内部のハロゲンランプＨＬへの通電制御を行う。
【００４３】
以下に、本実施形態のプリンタ装置を用いた印字・熱活性化処理について説明する。
【００４４】
まず、ラベル保持ユニット（図示しない）から感熱性粘着ラベルＬが送り出され、挿入口Ｅ１（またはＥ２）より印字ユニット１０内に挿入される。そして、ラベル検出センサ１７（または１８）により感熱性粘着ラベルＬを検知すると、これに基づいてプラテンロール１１の回転駆動が開始され、感熱性粘着ラベルＬは板状部材１６に誘導されてプラテンロール４０まで到達した後はプラテンロール１１によりラベルＬの搬送が行われる。
【００４５】
次に、サーマルヘッド１０により感熱性粘着ラベルＬの感熱発色層Ｌ１に感熱印字が行われ、同時にプラテンロール１１により感熱性粘着剤層Ｌ２の熱活性化が行われる。
【００４６】
ここで、プラテンロール１１内部のハロゲンランプＨＬには予め（例えば、プリンタ装置の電源投入直後）通電を開始し、感熱性粘着ラベルＬが到達するまでに感熱性粘着剤層の熱活性化温度まで昇温されているようにする。また、感熱性粘着ラベルＬは、プラテンロール１１に到達してからサーマルヘッド１０で印字されるまでプラテンロール１１と接触しているため、この期間ずっと熱活性化処理を施すことができ、効率よく熱活性化させることができる。
【００４７】
その後、感熱性粘着ラベルＬはプラテンロール１１の回転によってカッターユニット（図示しない）へ搬送された後、所定のタイミングで稼働する可動刃８０によって所定の長さに切断され、一連の印字処理および熱活性化処理が完了する。
【００４８】
本実施形態の感熱性粘着シート用プリンタ装置は、熱活性化ユニットがない分だけ従来のプリンタ装置に比較して構成が単純になるので、各ユニットの挿入口、排出口付近で生じやすい紙ジャムなどのラベル搬送不良が発生しにくくなる。また、印字処理と熱活性化処理を同時に行うことが可能となるので、印字シートの生成速度を向上することができる。
【００４９】
以上、本発明者等によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態ではハロゲンランプＨＬを利用してプラテンロール１１に熱活性化手段としての機能を持たせるようにしたが、ハロゲンランプの代わりに赤外線ランプやセラミックヒータを用いてもよい。または、棒状のプラテンシャフトの外周表面に絶縁膜を形成したニクロム線等を巻き付け、このコイルに通電することにより発熱させるようにしてもよい。この場合も、最外周はゴム等の樹脂で被覆成型するのが望ましい。さらに、従来、複写機等のトナー定着器等で利用されている加熱ロールと呼ばれるものを利用することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、一例としてサーマルプリンタ装置のような感熱式の印字装置に適用したものを説明したが、本発明は、熱転写方式、インクジェット方式、レーザープリント方式のプリンタ装置に適用することも可能である。その場合には、ラベル表面の感熱発色層に代えて各印字方式に適した加工が施された印字可能面を有するラベルが用いられることとなる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、一方に印字可能面を有するシート状基材の他方の面に感熱性粘着剤層が形成されてなる感熱性粘着シートの前記印字可能面に印字を行う印字手段と、該印字手段に対向配置され、前記感熱性粘着シートを所定の方向に搬送する搬送手段（プラテンロール）と、を備えた感熱性粘着シート用プリンタ装置であって、前記搬送手段は、前記感熱性粘着剤層を加熱して熱活性化させる熱活性化手段を備えるようにしたので、従来は熱活性化処理のために専用に設けられていた熱活性化ユニットが必要なくなる。したがって、熱活性化ユニットのためのスペース並びに部材を省略できるので、プリンタ装置の小型化・軽量化を図ることができるとともに、装置コストを低減することができるという効果を奏する。
【００５３】
さらに、プリンタ装置の構成が簡略化されるので、ユニットの挿入口、排出口付近で生じやすい紙ジャムなどのラベル搬送不良の発生率を低下させることができる。また、印字処理と熱活性化処理を同時に行うことが可能となるので、印字シートの生成速度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーマルプリンタ装置の印字ユニットＰの構成例を示す概略図である。
【図２】プラテンロール１１の本体フレームへ１４への取り付け状態を示す斜視図である。
【図３】プラテンロール１１の本体フレームへ１４への取り付け状態を示す上面図である。
【図４】プラテンロール１１の概略構成を示す、図３のＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】本実施形態のサーマルプリンタ装置の制御ブロック図である。
【図６】従来のプリンタ装置の概略構成を示す全体図である。
【符号の説明】
Ｐ 印字ユニット
１０ サーマルヘッド
１１ プラテンロール
１２ 板状部材
１３ 加圧カム
１４ 本体フレーム
１５ 板バネ
１６ 板状部材
１７，１８ ラベル検出用センサ
１９，２０ ガイド部材
２２ ステッピングモータ
Ｌ 感熱性粘着ラベル
Ｌ１ 印字可能面（感熱性発色層）
Ｌ２ 感熱性粘着剤層
Ｅ１，Ｅ２ 挿入口
５０ 歯車
５１，５６ ハロゲンランプ保持部材
５２，５３ リード線
５４，５５ 軸受け部材
５７ 温度測定用センサ
Ｍ 金属製シャフト
ＨＬ ハロゲンランプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常時には非粘着性を示し、加熱されることにより粘着性を発現する感熱性粘着剤層がシート状基材の片面に形成された感熱性粘着シートに印字を行うプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、商品に貼着されバーコードや価格表示等に用いられるラベルには、記録面（印字面）の裏側に感圧粘着剤層を有し、その上に剥離紙（セパレータ）を貼付けて仮接着した状態で保管するタイプのものが多かった。しかし、このタイプの貼着用ラベルは、ラベルとして使用する際に剥離紙を感圧粘着剤層から剥がす必要があるため、必ずゴミが発生するという不具合があった。
【０００３】
そこで、剥離紙が不要な方式として、ラベル状基材の裏面側に通常時には非粘着性を示すが加熱されることにより粘着性を発現する感熱性粘着剤層を設けた感熱性粘着ラベルが開発され、種々の用途に使用されている。また、感熱性粘着ラベルの感熱性粘着剤層を加熱するための熱活性化装置および熱活性化方法に関する開発も進められている。例えば、感熱性粘着剤層を熱活性化させる加熱手段としてサーマルヘッドを利用した熱活性化装置等がある（特許文献１参照）。
【０００４】
図６は、特許文献１に記載のプリンタ装置の概略構成を示す全体図である。図６のサーマルプリンタ装置１００は、ロール状に巻回されたテープ状の感熱性粘着ラベルＬを保持するロール収納ユニット１０１と、感熱性粘着ラベルＬに印字する印字ユニット１１０と、感熱性粘着ラベルＬを所定の長さに切断するカッターユニット１２０と、感熱性粘着ラベルＬの感熱性粘着剤層を熱活性化する熱活性化装置としての熱活性化ユニット１３０と、で構成される。
【０００５】
具体的には、印字ユニット１１０は、ドット印字が可能なように感熱性粘着ラベルＬの幅方向に配設された複数の発熱素子（抵抗体）１１３を有する印字用サーマルヘッド１１１と、該印字用サーマルヘッド１１１に圧接される印字用プラテンロール１１２等を備えている。また、カッターユニット１２０は、電動モータ等の駆動源（図示省略）によって作動される可動刃１２１と、該可動刃１２１と対向配置された固定刃１２２等を備えている。また、熱活性化ユニット１３０は、発熱素子１３３を有する加熱手段としての熱活性化用サーマルヘッド１３１と、感熱性粘着ラベルＬを搬送する搬送手段としての熱活性化用プラテンロール１３２等を備えている。
【０００６】
このサーマルプリンタ装置１００においては、ＣＰＵ（図示しない）から送信される制御信号に基づいて、印字ユニット１１０で所望の印字が実行され、カッターユニット１２０で所定のタイミングで切断動作が実行され、熱活性化ユニット１３０で所定のエネルギーを印加して熱活性化が実行されるというように、各処理が順々に実行されるようになっている。
【０００７】
また、感熱性粘着ラベルの熱活性化手段としては、上述したサーマルヘッドを利用する他にも、熱風や赤外線を用いたり、電熱ヒータや誘電コイルを用いたりする方法等、種々の方法が提案されているが、印字ユニットとは別に熱活性化ユニットを設けて、感熱性粘着ラベルに印字を行った後で感熱性粘着剤層の熱活性化処理を行う点においては何れの方法も同じである。
【０００８】
一方、感熱性粘着ラベル用プリンタ装置の熱活性化手段としては一般的ではないが、感熱性粘着ラベルの熱活性化手段として加熱ロールを利用した技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
特許文献２のラベル貼着装置は、枚葉材（はがき等）と感熱性粘着ラベルを積層した状態で、加熱ロールにより感熱性粘着ラベルの感熱性粘着剤層を形成した面の反対側から加熱し感熱性粘着剤層を熱活性化させ、前記枚葉材にラベルを加熱圧着する装置である。すなわち、加熱ロールにより熱活性化された感熱性粘着剤層は、熱活性化されるとすぐに枚葉材に圧着されるため、加熱制御は比較的容易である。
【００１０】
しかしながら、感熱性粘着ラベル用プリンタ装置の熱活性化手段として前記加熱ロールを用いる場合、感熱性粘着剤層を形成した反対側の面、すなわち印字可能面から加熱すると印字可能面が発色してしまい印字が不鮮明となってしまう虞があるとともに、間接的に感熱性粘着剤層を加熱することになるため加熱ロールを必要以上に高い温度に加熱しなければならず効率が悪いという不具合がある。また、加熱ロールと感熱性粘着剤層を直接接触させて熱活性化させると、感熱性粘着剤層が加熱ロールに付着する虞がある。このような理由から、感熱性粘着ラベル用のプリンタ装置の熱活性化手段として加熱ロールは一般的に用いられていない。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−７９１５２号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平４−１２８１２１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感熱性粘着ラベルは商品の価格表示のための用途等に利用される場合が多いので、感熱性粘着ラベルに印字を行うプリンタとしては携帯性に優れたプリンタ装置が望まれている。しかしながら、特許文献１に示すような従来のプリンタ装置では、印字ユニットと熱活性化ユニットを別個に設けているので、それぞれの設置スペースが必要となり小型化が困難である。
【００１４】
本発明は、小型化・軽量化を実現可能であるとともに、印字処理・熱活性化処理に要する時間を短縮可能とした感熱性粘着シート用のプリンタ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、一方に印字可能面を有するシート状基材の他方の面に感熱性粘着剤層が形成されてなる感熱性粘着シートの前記印字可能面に印字を行う印字手段と、該印字手段に対向配置され、前記感熱性粘着シートを所定の方向に搬送する搬送手段と、感熱性粘着シートに印字処理および熱活性化処理を施す際の制御を行う制御手段と、を備えた感熱性粘着シート用プリンタ装置であって、前記搬送手段は、前記感熱性粘着剤層を加熱して熱活性化させる熱活性化手段を備え、前記制御手段は、前記印字手段を制御して印字可能面に印字処理を施しながら、前記熱活性化手段を制御して感熱性粘着剤層に熱活性化処理を施すようにしたものである。
【００１６】
これにより、搬送手段で感熱性粘着シートの搬送及び熱活性化が行われるので、従来は熱活性化処理のために専用に設けられていた熱活性化ユニットが必要なくなる。したがって、熱活性化ユニットのためのスペース並びに部材を省略できるので、プリンタ装置の小型化・軽量化を図ることができるとともに、装置コストを低減することができる。
【００１７】
さらに、プリンタ装置の構成が従来に比較して簡略化されるので、ユニットの挿入口、排出口付近で生じやすい紙ジャムなどのラベル搬送不良の発生率を低下させることができる。また、印字処理と熱活性化処理を同時に行うことが可能となるので、印字シートの生成速度を向上することができる。
【００１８】
また、前記搬送手段は、中空部を有する金属製シャフト（例えばアルミニウム製シャフト）と、該シャフトの中空部に配置されたハロゲンランプとを備えるようにした。ハロゲンランプは、安全性が高く長寿命であるという特徴を有するので、プリンタ装置としての信頼性を向上できる。
【００１９】
また、前記搬送手段は、その外周面がシリコン系樹脂またはフッ素系樹脂で被覆するようにした。これにより、搬送手段の外周面に熱活性化された感熱性粘着剤層が付着して印字品質や熱活性化効率が低下するのを防止できる。
【００２０】
さらに、前記搬送手段の表面温度を測定する温度測定センサを備え、前記制御手段は、前記温度測定センサによる測定結果に基づいて前記熱活性化手段を制御するようにした。これにより、搬送手段の表面温度を精度よく制御できるので、感熱性粘着剤層に所望の熱活性化処理を施すことができる。例えば、熱活性化手段としてハロゲンランプを利用する場合、温度測定センサの測定結果に基づいて通電制御が行われる。
【００２１】
また、前記搬送手段は、断熱性部材を介して本体フレームに取り付けるようにした。これにより、搬送手段からの放熱を抑えて熱効率を向上できるとともに、搬送手段からの熱の影響で本体フレームが変形したり劣化したりするのを防止できる。
【００２２】
なお、本発明はラベルプリンタ装置として広く利用されている、印字手段として個々に通電制御可能な複数の発熱素子が列状に配設されてなるサーマルヘッドを用いたサーマルプリンタに適用して有効である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るサーマルプリンタ装置の印字ユニットＰの概略構成を示す断面図である。
【００２５】
印字ユニットＰは、ドット印字が可能なように感熱性粘着ラベルＬの幅方向に配設された複数の発熱素子（抵抗体）を有する印字手段としてのサーマルヘッド１０と、該サーマルヘッド１０に圧接される搬送手段および熱活性化手段としてのプラテンロール１１を備え、両者の間に感熱性粘着ラベルＬを狭持した状態で印字処理および熱活性化処理を行うことができる。
【００２６】
サーマルヘッド１０は、図示しないヘッド軸受によって支持された放熱板１２の先端に設置され、ヘッド軸受はフレーム１４に軸支されることによりサーマルヘッド１０がプラテンロール１１と接近、離間可能に構成されている。そして、放熱板１２の背面には板バネ１５が配設され、サーマルプリンタ装置のフレーム１４に回動可能に取り付けられた加圧カム１３によって、上記板バネ１５をプラテンロール１１に向かって押圧させ、その弾撥力によりサーマルヘッド１０をプラテンロール１１に圧接させる。このとき、プラテンロール１１の回転軸と発熱素子の配列方向を平行に保つことで、感熱性粘着ラベルＬの幅方向全体にわたって均等に圧接できる。
【００２７】
なお、サーマルヘッド１０は、セラミック基板の上に配設された複数の発熱素子表面に、結晶化ガラスの保護膜を設けてなる公知のサーマルプリンタ装置の印字ヘッドと同様の構成を有しているので、詳しい説明は省略する。
【００２８】
プラテンロール１１は、ステッピングモータ２２とフレーム１４の側部に設けられた歯車伝達機構（図示しない）により、ステッピングモータ２２の回転に連動して所定の方向（図１では時計回り）に回転される。また、本実施形態のプラテンロール１１は、例えば、内部に熱活性化手段としてのハロゲンランプを有しており、感熱性粘着ラベルＬを搬送するとともに所望の温度で熱活性化させることができる。
【００２９】
さらに、サーマルプリンタ装置には、ガイド部材１９，２０が所定の間隔をおいて設けられており、これらのガイド部材１９，２０の隙間が感熱性粘着ラベルＬの挿入口Ｅ１とされている。一方、ガイド部材２０の上面とプラテンロール１１との間にも隙間が設けられ、ラベルＬの挿入口Ｅ２とされている。なお、挿入口Ｅ１，Ｅ２は、感熱性粘着ラベルの種類や厚さによって使い分けられる。
【００３０】
また、ガイド部材１９には感熱性粘着ラベルＬをプラテンロール１１に誘導する板状部材１６が設けられている。この板状部材１６で感熱性粘着ラベルＬをプラテンロール１１の所定の位置に到達させることにより、感熱性粘着ラベルＬとプラテンロール１１とを所定の範囲にわたって接触させるようにできるので、比較的効率よく熱活性化させることが可能となる。また、ガイド部材２０の内部には、感熱性粘着ラベルＬを検知するラベル検出センサ１７，１８が設けられている。これらのラベル検出センサ１７，１８によりラベルＬが検知されたことに基づいて、プラテンロール１１の回転を開始したり、サーマルヘッド１０およびプラテンロール１１の加熱タイミングを制御したりする。
【００３１】
ここで、本実施形態で用いた感熱性粘着ラベルＬは特に制限されないが、例えばラベル基材の表面側に感熱発色層（印字可能面）とが形成され、裏面側に感熱性粘着剤が塗布乾燥されてなる感熱性粘着剤層が形成された構造を有している。また、プラテンロール１１からの熱が印字可能面Ｌ１に影響を与えて印字品質が低下しないように、ラベル基材の表面側（基材と感熱発色層との間）に断熱層を設けるのが望ましい。
【００３２】
なお、感熱性粘着剤層の形成には、熱可塑性樹脂、固体可塑性樹脂等を主成分とする感熱性粘着剤を用いるとよい。また、感熱性粘着ラベルＬは、前記感熱発色層の表面に保護層または有色印字層（予め印字されている層）が設けられているものでも良い。
【００３３】
次に、図２から図４を参照して、本実施形態のプリンタ装置を構成するプラテンロール１１について説明する。図２はプラテンロール１１の取り付け状態を示す斜視図であり、図３は上面図である。また、図４はプラテンロール１１の概略構成を示す図３のＡ−Ａ線における断面図である。
【００３４】
プラテンロール１１は、感熱性粘着ラベルＬの感熱性粘着剤層Ｌ２を熱活性化させるために、その内部にハロゲンランプからなるヒータを有する。図４に示すように、例えばφ９ｍｍの中空部を有するアルミニウム製もしくはその他の金属製のシャフトＭを基体とし、前記中空部にハロゲンランプＨＬが挿入されている。一方、金属製シャフトＭの外周面には、熱活性化されたラベル表面の感熱性粘着剤がはがれて付着しないように、シリコン系樹脂またはフッ素系樹脂層が形成されている。
【００３５】
ここで、ハロゲンランプＨＬには、加熱ヒータとして利用されている公知のハロゲンランプを用いることができる。例えば、図４に示すように、ガラス管Ｇ内にタングステンフィラメントＦが配置され、該ガラス管Ｇ内に窒素やアルゴン等の不活性ガスとともに、ヨウ素、臭素、塩素等の微量のハロゲン物質が封入された構成とすることができる。なお、ガラス管Ｇは石英ガラス等の耐熱性ガラスとするのが望ましい。
【００３６】
また、金属製シャフトＭの両端より露出したハロゲンランプＨＬの端部には断熱性の保持部材５１，５６が形成されており、この保持部材５１，５６を介してハロゲンランプＨＬの両端にリード線５２，５３が接続されている。このリード線５２，５３の他端は電源装置に接続されており、電源装置によりハロゲンランプＨＬへの通電が行われる。
【００３７】
上述した構成を有するプラテンロール１１は、断熱性の軸受け部材５４，５５および両端の保持部材５１，５６を介して本体フレーム１４に取り付けられ、回動可能に保持されている。このように、軸受け部材５４，５５および保持部材５１，５６を断熱性の材質とすることにより、プラテンロール１１からの放熱を抑えて熱効率を向上させるとともに、熱の影響を受けて本体フレームが変形したり劣化したりするのを防止している。
【００３８】
また、プラテンロール１１の一方の端部には軸受け部材５４と保持部材５１との間に位置される歯車５０が設けられており、ギア列（図示しない）によりステッピングモータ２２に連結されている。
【００３９】
また、プラテンロール１１の表面には温度センサ５７が当接され、この温度センサ５７により検出された温度に基づいて、後述するＣＰＵがハロゲンランプＨＬへの通電を制御するように構成されている。
【００４０】
このように、本実施形態のプリンタ装置では、プラテンロール１１で感熱性粘着ラベルＬの搬送及び熱活性化が行われるので、従来は熱活性化処理のために専用に設けられていた熱活性化ユニットが必要なくなる。したがって、熱活性化ユニットのためのスペース並びに部材を省略できるので、プリンタ装置の小型化・軽量化を図ることができるとともに、装置コストを低減することができる。
【００４１】
図５は、本実施形態のサーマルプリンタ装置の制御ブロック図である。本プリンタ装置の制御部は、制御部を統括する制御手段として機能するＣＰＵ７１と、ＣＰＵ７１によって実行される制御プログラム等を格納するＲＯＭ７２と、各種印字フォーマット等を格納するＲＡＭ７３と、印字データや印字フォーマットデータ等を入力、設定あるいは呼び出すための操作部７４と、印字データ等を表示する表示部７５と、制御部と駆動部間のデータの入出力を行うインタフェース７６と、サーマルヘッド１０を駆動する駆動回路７７と、プラテンロール１１内部のハロゲンランプＨＬを駆動する駆動回路７８と、感熱性粘着ラベルＬを切断する可動刃８０を駆動する駆動回路７９と、プラテンロール１１を回転駆動するステッピングモータ２２と、感熱性粘着ラベルＬの有無を検出するラベル検出用センサ１７，１８と、プラテンロール１１の表面温度を測定する温度測定用センサ５７と、で構成される。
【００４２】
制御手段としてのＣＰＵ７１は、入力された印字データに基づいてサーマルヘッド駆動部７７、ステッピングモータ２２，カッター駆動部７９の動作を制御する。また、ＣＰＵ７１は、温度測定用センサ５７により測定されたプラテンロール１１の表面温度に基づいて、所定の温度となるようにプラテンロール１１内部のハロゲンランプＨＬへの通電制御を行う。
【００４３】
以下に、本実施形態のプリンタ装置を用いた印字・熱活性化処理について説明する。
【００４４】
まず、ラベル保持ユニット（図示しない）から感熱性粘着ラベルＬが送り出され、挿入口Ｅ１（またはＥ２）より印字ユニット１０内に挿入される。そして、ラベル検出センサ１７（または１８）により感熱性粘着ラベルＬを検知すると、これに基づいてプラテンロール１１の回転駆動が開始され、感熱性粘着ラベルＬは板状部材１６に誘導されてプラテンロール４０まで到達した後はプラテンロール１１によりラベルＬの搬送が行われる。
【００４５】
次に、サーマルヘッド１０により感熱性粘着ラベルＬの感熱発色層Ｌ１に感熱印字が行われ、同時にプラテンロール１１により感熱性粘着剤層Ｌ２の熱活性化が行われる。
【００４６】
ここで、プラテンロール１１内部のハロゲンランプＨＬには予め（例えば、プリンタ装置の電源投入直後）通電を開始し、感熱性粘着ラベルＬが到達するまでに感熱性粘着剤層の熱活性化温度まで昇温されているようにする。また、感熱性粘着ラベルＬは、プラテンロール１１に到達してからサーマルヘッド１０で印字されるまでプラテンロール１１と接触しているため、この期間ずっと熱活性化処理を施すことができ、効率よく熱活性化させることができる。
【００４７】
その後、感熱性粘着ラベルＬはプラテンロール１１の回転によってカッターユニット（図示しない）へ搬送された後、所定のタイミングで稼働する可動刃８０によって所定の長さに切断され、一連の印字処理および熱活性化処理が完了する。
【００４８】
本実施形態の感熱性粘着シート用プリンタ装置は、熱活性化ユニットがない分だけ従来のプリンタ装置に比較して構成が単純になるので、各ユニットの挿入口、排出口付近で生じやすい紙ジャムなどのラベル搬送不良が発生しにくくなる。また、印字処理と熱活性化処理を同時に行うことが可能となるので、印字シートの生成速度を向上することができる。
【００４９】
以上、本発明者等によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態ではハロゲンランプＨＬを利用してプラテンロール１１に熱活性化手段としての機能を持たせるようにしたが、ハロゲンランプの代わりに赤外線ランプやセラミックヒータを用いてもよい。または、棒状のプラテンシャフトの外周表面に絶縁膜を形成したニクロム線等を巻き付け、このコイルに通電することにより発熱させるようにしてもよい。この場合も、最外周はゴム等の樹脂で被覆成型するのが望ましい。さらに、従来、複写機等のトナー定着器等で利用されている加熱ロールと呼ばれるものを利用することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、一例としてサーマルプリンタ装置のような感熱式の印字装置に適用したものを説明したが、本発明は、熱転写方式、インクジェット方式、レーザープリント方式のプリンタ装置に適用することも可能である。その場合には、ラベル表面の感熱発色層に代えて各印字方式に適した加工が施された印字可能面を有するラベルが用いられることとなる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、一方に印字可能面を有するシート状基材の他方の面に感熱性粘着剤層が形成されてなる感熱性粘着シートの前記印字可能面に印字を行う印字手段と、該印字手段に対向配置され、前記感熱性粘着シートを所定の方向に搬送する搬送手段（プラテンロール）と、を備えた感熱性粘着シート用プリンタ装置であって、前記搬送手段は、前記感熱性粘着剤層を加熱して熱活性化させる熱活性化手段を備えるようにしたので、従来は熱活性化処理のために専用に設けられていた熱活性化ユニットが必要なくなる。したがって、熱活性化ユニットのためのスペース並びに部材を省略できるので、プリンタ装置の小型化・軽量化を図ることができるとともに、装置コストを低減することができるという効果を奏する。
【００５３】
さらに、プリンタ装置の構成が簡略化されるので、ユニットの挿入口、排出口付近で生じやすい紙ジャムなどのラベル搬送不良の発生率を低下させることができる。また、印字処理と熱活性化処理を同時に行うことが可能となるので、印字シートの生成速度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーマルプリンタ装置の印字ユニットＰの構成例を示す概略図である。
【図２】プラテンロール１１の本体フレームへ１４への取り付け状態を示す斜視図である。
【図３】プラテンロール１１の本体フレームへ１４への取り付け状態を示す上面図である。
【図４】プラテンロール１１の概略構成を示す、図３のＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】本実施形態のサーマルプリンタ装置の制御ブロック図である。
【図６】従来のプリンタ装置の概略構成を示す全体図である。
【符号の説明】
Ｐ 印字ユニット
１０ サーマルヘッド
１１ プラテンロール
１２ 板状部材
１３ 加圧カム
１４ 本体フレーム
１５ 板バネ
１６ 板状部材
１７，１８ ラベル検出用センサ
１９，２０ ガイド部材
２２ ステッピングモータ
Ｌ 感熱性粘着ラベル
Ｌ１ 印字可能面（感熱性発色層）
Ｌ２ 感熱性粘着剤層
Ｅ１，Ｅ２ 挿入口
５０ 歯車
５１，５６ ハロゲンランプ保持部材
５２，５３ リード線
５４，５５ 軸受け部材
５７ 温度測定用センサ
Ｍ 金属製シャフト
ＨＬ ハロゲンランプ
Claims (5)
- 個々に通電制御可能な複数の発熱素子が列状に配設されたサーマルヘッドを有し、一方の面に感熱発色層が形成された印字可能面を有するシート状基材の他方の面に感熱性粘着剤層が形成されてなる感熱性粘着シートの前記印字可能面に前記サーマルヘッドによって感熱印字を行う印字手段と、
前記サーマルヘッドに対向配置され、且つ圧接されるプラテンロールであって、前記感熱性粘着剤層を加熱して熱活性化させる熱活性化手段を備えるプラテンロールによって、前記感熱性粘着シートを所定の方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段を制御しながら、前記印字手段を制御して前記印字可能面に印字処理を行いつつ、前記熱活性化手段を制御して前記感熱性粘着剤層に熱活性化処理を行う制御手段と、を備えることを特徴とする感熱性粘着シート用プリンタ装置。 - 前記プラテンロールは、中空部を有する金属製シャフトと、該金属製シャフトの前記中空部に配置されたハロゲンランプとからなることを特徴とする請求項１に記載の感熱性粘着シート用プリンタ装置。
- 前記プラテンロールは、外周面がシリコン系樹脂またはフッ素系樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の感熱性粘着シート用プリンタ装置。
- 前記プラテンロールの表面温度を測定する温度測定センサを備え、前記制御手段は、前記温度測定センサによる測定結果に基づいて、前記熱活性化手段を制御することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の感熱性粘着シート用プリンタ装置。
- 前記プラテンロールは、断熱性部材を介して本体フレームに取り付けられることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の感熱性粘着シート用プリンタ装置。
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