JP4327623B2 - 感熱性粘着シートの熱活性化装置およびその熱活性化装置を用いたプリンタ装置 - Google Patents

Description

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をシート状基体の片面に形成した感熱性粘着シートの熱活性化装置およびその熱活性化装置を用いたプリンタ装置に関する。

近年、商品に貼付されるシートの一つに熱活性シート（例えば感熱性粘着シートのような表面に熱活性成分を含むコート層が形成された印刷メディア）があり、例えば食品のＰＯＳシート、物流・配送シート、医療用シート、バゲッジタグ、ビン・缶類の表示シートの貼付など幅広い分野で使用されている。

この感熱性粘着シートは、シート状の基体（例えば、ベースペーパー）の裏面側に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を、表面側に印刷可能面をそれぞれ形成して構成されている。

前記感熱性粘着剤は、熱可塑性樹脂、固体可塑剤等を主成分とするもので、常温では非粘着性であるが、熱活性化装置によって加熱すると活性化されて粘着性が発現する性質を有している。通常、活性化温度は５０〜１５０℃であり、この温度領域で感熱性粘着剤中の固体可塑剤が溶融し、熱可塑性樹脂に粘着性が付与される。そして、溶融した固体可塑剤は過冷却状態を経て徐々に結晶化するため粘着性は所定時間持続され、この粘着性を有している間にガラス瓶等の対象物の表面に貼着して使用される。

このような感熱性粘着シートを用いたプリンタ装置に関する発明としては、下記に示す特許文献等に記載のものがある。これらのプリンタ装置によれば、熱活性化装置によって感熱性粘着剤層を活性化させた後、感熱性粘着シートの印刷可能面にサーマルプリンタ装置によって所望の文字や画像等を印刷し、所定の長さに切断することができる。

これにより、感熱性粘着シートの粘着力が発現された後、酒類、薬品瓶などのガラス瓶やプラスチック容器等への表示シートの貼付作業、あるいは値札や広告シートの貼付作業を行うことにより、従来の一般的な粘着ラベルシートのような剥離シート（ライナー）が不要となるためコストを低減することができるという利点があり、また使用後に廃棄物となる剥離シートを必要としないので省資源および環境問題の観点からもメリットがある。
特開２０００−２６４３２２号公報

ところで、上記従来のプリンタ装置等において用いられる印字用サーマルヘッドについては、十分な熱耐久性が確保されていることからサーマルヘッド自体の交換は想定していないことが多い。そのため、感熱式のプリンタ装置において印字用サーマルヘッドは交換できない構成とすることが一般的であり、万一、サーマルヘッドに故障等を生じた場合には印刷ユニットごと交換する設計とすることが一般的であった。

一方、感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層を活性化させるためのサーマルヘッド（以下、活性化用サーマルヘッドという）については、印字用サーマルヘッドとは使用条件が異なり熱耐久性の条件が厳しいため、寿命が比較的短いという特性がある。即ち、印字用サーマルヘッドでは文字等を構成するドット数分（平均して総ドット数の１５％程度）だけ発熱体に通電して加熱すれば足りるのに対して、活性化用サーマルヘッドでは、全面に粘着力を発現させるために全てのドット（発熱素子）に通電しなければならない。そのため、活性化用サーマルヘッドにおいては、各発熱体の通電時間が長くなり、熱による劣化が激しく寿命が比較的短期間で尽きることから所定時間使用後に交換する必要があることが明らかになってきた。

しかしながら、上記従来のプリンタ装置等にあっては、活性化用サーマルヘッドについても印字用サーマルヘッドと同様に、一般的には取り外せない構造となっているか、或いは取り外せるとしてもユーザー等が容易に交換作業を行い得る構造とはなっていないことが多いという問題があった。

また特に、活性化用サーマルヘッドの発熱部（発熱素子）の表面が、感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層（裏面側）と対向するように設置する場合には、発熱素子の制御素子等を保護するモールド層の盛り上がり部分に、感熱性粘着シートの先端部が引っかかってスムーズに搬送できない虞があるため、活性化用サーマルヘッドの上方の近傍位置に、感熱性粘着シートの搬送を案内するガイド部材をサーマルヘッドの幅方向に亘って固設する場合がある。このようなガイド部材を設けた場合には、当該ガイド部材が邪魔になってサーマルヘッドを上方側から脱着することが困難となるため、交換時に背面側からサーマルヘッドを脱着できるような構造とする必要があるが、交換作業に手間がかかると共に、装置の構成が複雑化し製造コストが嵩むという難点があった。

この発明は、上記問題点を解決すべく案出されたものであり、製造コストを上げることなく活性化用サーマルヘッドを上方側から容易に脱着することのできる感熱性粘着シートの熱活性化装置およびその熱活性化装置を用いたプリンタ装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、本体フレームと、シート状基材の一方の面に印刷可能面が、他方の面に感熱性粘着剤層がそれぞれ形成してなる感熱性粘着シート（２１）の前記感熱性粘着剤層を加熱して活性化させるための活性化用サーマルヘッド（５１）と、該感熱性粘着シートを所定の方向に搬送するプラテンローラ（５２）とを少なくとも備える感熱性粘着シートの熱活性化装置（熱活性化ユニット５０）であって、前記活性化用サーマルヘッドは、前記感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層と対向するように発熱部（発熱素子）を上方側に向けた状態で設置されると共に、該活性化用サーマルヘッドを上方側から取り出し可能な空間（Ａ１，Ａ２）を形成するように構成した。

より具体的には、前記プラテンローラは、一端に備える第１のヒンジ部材（１００）を介して回動しながら前記本体フレームに対して開閉可能に軸支されるフレーム（開閉フレームＦ）の他端に軸着されるように構成した。

また、前記活性化用サーマルヘッドの上方の近傍位置には、前記感熱性粘着シートの搬送を案内するガイド部材が前記活性化用サーマルヘッドの幅方向にわたって配設され、該ガイド部材は、前記熱性粘着シートの搬送方向の一端部に設けられる第２のヒンジ部を回転中心として前記活性化用サーマルヘッドの上方に軸支されるように構成した。

また、前記フレームは、閉じた状態で前記ガイド部材と所定の間隔を置いて対向される上方ガイド部を備え、前記フレームを閉じた状態で前記ガイド部材と前記上方ガイド部との間に前記感熱性粘着シートの搬送経路を形成し、また一方、前記フレームを手動で上方に回動させて上方ガイド部を開閉フレームと共に移動させ、更に手動で前記ガイド部材を上方に回動させることにより、前記活性化用サーマルヘッドを上方側から取り出し可能な空間を形成するように構成した。

さらに、他の発明に係るプリンタ装置は、上記何れかに記載の感熱性粘着シートの熱活性化装置と、印字ユニットと、該印字ユニットにより印字された熱性粘着シートを切断する切断ユニットとを備え、上記熱活性化装置は、切断後の感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層を活性化させるように構成した。

本発明によれば、活性化用サーマルヘッドの上方に形成される取出スペースを介して活性化用サーマルヘッドの脱着を行うことができるので、交換作業を上方側から容易に行うことができるという効果がある。

また、フレームにヒンジ部を設け、プラテンローラをフレームごと活性化用サーマルヘッドの上方に片持ち状態で開放させて取出スペースを形成する構成とすることにより、簡単な操作で活性化用サーマルヘッドを交換可能な状態に変換させることができるという効果を奏することができる。

また、活性化用サーマルヘッドの上方の近傍位置に、感熱性粘着シートの搬送を案内するガイド部材を設ける必要がある場合においても、このガイド部材をヒンジ部を介して活性化用サーマルヘッドの上方に片持ち状態で開放させて取出スペースを拡張可能に構成できるので、サーマルヘッドを背面側から着脱する複雑な構成を用いる必要がなく、製造コストが嵩むことがなく安価に感熱性粘着シートの熱活性化装置およびプリンタ装置を提供できるという効果がある。

また、前記フレームは、前記ガイド部材と所定の間隔を置いて対向される上方ガイド部を備えているので、下方側のガイド部材と上方ガイド部との間に感熱性粘着シートの搬送経路（紙経路）を形成することができ、搬送中の熱性粘着シートが反りやコシの強さによって上方側或いは下方側に逃げることを防止することができる。一方、フレームを上方に回動させた際には、上方ガイド部はフレームと共に上方に移動されるので、ガイド部材の上方に広い空間が形成され、紙ジャムの除去等のメンテナンス作業を容易に行うことができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態のプリンタ装置を示す全体構成図である。

この実施の形態に係るプリンタ装置Ｐは、シート状基材の一方に感熱式の印字可能層が、他方に感熱性の粘着層がそれぞれ形成されてなる感熱性粘着シート２１に対して、印字面への印字と、所定長での切断、並びに、粘着層の熱活性とを行って排出する装置である。このプリンタ装置は、ラインサーマルヘッド３１とプラテン３２との間に感熱性粘着シート２１を挟んで印字を行う印字ユニット３０と、連続する感熱性粘着シート２１を例えば可動刃４１と固定刃４２で挟むことで切断する切断ユニット４０と、シート２１の粘着層を熱して活性化させる熱活性化ユニット５０とから構成される。

感熱性粘着シート２１はロール状に巻回されたロール紙２０の状態でプリンタ装置の収容部に収容される。感熱性粘着シート２１は印字面が上を向いて装置外に排出される必要があることから、印字ユニット３０のサーマルヘッド３１とプラテンローラ３２は、サーマルヘッド３１が上側に、プラテンローラ３２が下側に設けられる。逆に、熱活性化ユニット５０ではプラテンローラ５２が上側に、粘着層を加熱する活性化用サーマルヘッド５１が下側に設けられる。

切断ユニット４０には、一対の刃４１，４２に加えて、シート２１の排出側に一対の送出ローラ４３，４４が設けられ、この送出ローラ４３，４４の間に挟まれて感熱性粘着シート２１が後段の熱活性化ユニット５０に送られるようになっている。なお、このような排出ローラ４３，４４を設けずに、印字ユニット３０によるシートの搬送力を利用して、切断ユニット４０から熱活性ユニット５０へ感熱性粘着シート２１が送られるようにしても良い。

また、このプリンタ装置には、印字ユニット３０の入り口や熱活性化ユニット５０の活性化用サーマルヘッド５１の手前でシート２１の有無を検出する光センサ等の検出器Ｓ１，Ｓ２が設けられている。

次に、図２〜図６を参照して熱活性化ユニットの構成および動作について説明する。ここで、図２は開閉フレームを閉塞した状態を示す内部側面図、図３は開閉フレームを開放させた状態を示す内部側面図、図４は開閉フレームおよびガイド部材を開放させた状態を示す内部側面図、図５は開閉フレームを開放させた状態を示す斜視図、図６は開閉フレームおよびガイド部材を開放させた状態を示す斜視図である。

まず、熱活性化ユニット５０は、本体フレームＨと、該本体フレームＨの上方にヒンジ部材１００を介して開閉可能に軸支される開閉フレームＦと、加熱部として基板上に多数の発熱素子がライン状に形成されてなる活性化用サーマルヘッド５１と、この発熱素子に感熱性粘着シート２１を押し付けるプラテンローラ５２（前記開閉フレームＦに軸支されている）とが設けられるほか、前段の装置から感熱性粘着シート２１を受ける挿入部（搬入部）に配置され、シート２１の片面側に当接してシート２１の経路を案内するガイド部材としての挿入ガイド５５と、送られてきた感熱性粘着シート２１を間に挟んで内部に搬入する一対の挿入ローラ（搬送ローラ）５３，５４が設けられている。この一対の挿入ローラ５３，５４はステッピングモータＭ（図５，図６参照）により回転駆動される。

なお、図上、符号５１ａは活性化用サーマルヘッド５１の発熱素子の通電を制御する制御素子であり、樹脂によりモールディングされている。

また、挿入ローラ５３，５４と活性化用サーマルヘッド５１の間には、シートを活性化用サーマルヘッド５１まで案内する下ガイドとしてのガイド部材５８および開閉フレームＦと一体的に構成される上ガイド（上方ガイド部）５９が設けられ、また、活性化用サーマルヘッド５１の後段にはシート２１を外部に排出する排出ローラ５６や排出ガイド５７が設けられている。

上記ガイド部材５８は、活性化用サーマルヘッド５１の上方の近傍位置に幅方向に亘って配置（図５参照）され、挿入ローラ５４と同軸に設けられるヒンジ部材５８ａ（図３等参照）によって、上方に回動可能（図４参照）に軸支されている。このような構成のガイド部材５８は、搬送される感熱性粘着シート２１が活性化用サーマルヘッド５１の制御素子のモールディング部５１ａに引っかかるのを防いでスムーズに搬送されるようにすると共に、活性化用サーマルヘッド５１の交換が必要な際には、上記開閉フレームＦを開放させた状態で、ガイド部材５８を手動で持ち上げることによりヒンジ部材５８ａの回転軸を回転中心として上方に回動させることができる。したがって、図３〜図６に示されるように活性化用サーマルヘッド５１の上方に取出スペースＡ１，Ａ２を形成することができ、活性化用サーマルヘッド５１の脱着作業を容易に行うことができる。

なお、プラテンローラ５２の回転軸５２ａ（図５，図６参照）は、コイルバネ（図示せず）等により排出ローラ５６側に付勢されており、本体フレームＨに形成された係合部２００に回転軸５２ａが係合されることにより開閉フレームＦを保持するようになっている。

上記構成のプリンタ装置Ｐによれば、図示しない制御装置の制御により、感熱性粘着シート２１は、まず、印字ユニット３０においてラインサーマルヘッド３１により印刷可能面に所定の感熱印刷が行われ、切断ユニット４０に搬送される。切断ユニット４０では、所定のタイミングで可動刃４１を動作させることにより印刷済みの感熱性粘着シート２１を所定長さに切断して、熱活性化ユニット５０に搬送する。

次いで、熱活性ユニット５０において、感熱性粘着シート２１の感熱性粘着剤層の熱活性化処理が施されて粘着力が発現された後、排出ローラ５６によって排出される。

上記のようなプリンタ装置Ｐを長時間使用すると活性化用サーマルヘッド５１が熱により劣化するため交換する必要が生じるが、この活性化用サーマルヘッド５１の交換を行う場合には、まず、開閉フレームＦが閉じられた状態の熱活性ユニット５０（図２参照）において、開閉フレームＦを手動で上方に持ち上げる。

この操作により、バネにより付勢された回転軸５２ａと係合部２００との係合が外れて、ヒンジ部材１００を回転中心として開閉フレームＦを上方に回動させた状態になる（図３，図５参照）。これにより、活性化用サーマルヘッド５１の上方に取出スペースＡ１が形成される。

次いで、ガイド部材５８を手動により上方に持ち上げる。この操作により、ヒンジ部材５８ａの回転軸を回転中心としてガイド部材５８を上方に回動させることができる（図４，図６参照）。これにより、活性化用サーマルヘッド５１の上方に拡張された取出スペースＡ２が形成される。

よって、この取出スペースＡ１，Ａ２を介して活性化用サーマルヘッド５１の脱着を行うことができ、交換作業を容易に行うことができる。また、熱活性ユニット５０の背面側に、活性化用サーマルヘッド５１を脱着させる機構を設ける必要がないので製造コストが嵩むことなく、活性化用サーマルヘッド５１の交換が可能なプリンタ装置を安価に提供することができる。

また、開閉フレームＦは、ガイド部材５８と所定の間隔を置いて対向される上ガイド５９を一体的に備えているので、下方側のガイド部材５８と上ガイド５９との間に熱性粘着シートの搬送経路（紙経路）を形成することができ、搬送中の熱性粘着シート２１が反りやコシの強さによって上方側或いは下方側に逃げることを防止することができる。また、開閉フレームＦを上方に回動させた際には、上ガイド５９は開閉フレームＦと共に上方に移動されるので、ガイド部材５８の上方に広い空間が形成（図３，図５参照）され、紙ジャムの除去等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例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。

例えば、本実施形態では、活性化用サーマルヘッド５１の上方にガイド部材５８を設ける場合について述べたが、活性化用サーマルヘッド５１の形態により制御素子のモールディング部が感熱性粘着シート２１の搬送を妨げない場合には、ガイド部材５８を省略することも可能である。その場合には、開閉フレームＦを開放させるだけで、活性化用サーマルヘッド５１の脱着を行うことができる。

この発明は、感熱性粘着シートの粘着層を活性化させる熱活性化装置、この熱活性化装置と感熱性粘着シートの印字面に印字を行う印字装置とを備えたプリンタ装置に適用することができる。

本発明の実施の形態のプリンタ装置を示す全体構成図である。 開閉フレームを閉塞した状態を示す内部側面図である。 開閉フレームを開放させた状態を示す内部側面図である。 開閉フレームおよびガイド部材を開放させた状態を示す内部側面図である。 開閉フレームを開放させた状態を示す斜視図である。 開閉フレームおよびガイド部材を開放させた状態を示す斜視図である。

符号の説明

２１ 感熱性粘着シート
３０ 印字ユニット
４０ 切断ユニット
５０ 熱活性化ユニット（熱活性化装置）
Ｈ 本体フレーム
Ｆ 開閉フレーム
５１ 活性化用サーマルヘッド
５１ａ モールディング部（モールド層）
５２ プラテンローラ
５２ａ 回転軸
５３，５４ 挿入ローラ（搬送ローラ）
５５ 挿入ガイド（ガイド部材）
５８ ガイド部材
５８ａ ヒンジ部材
１００ ヒンジ部
２００ 係合部
Ａ１，Ａ２ 取出スペース

Claims (4)

1. 本体フレームと、シート状基材の一方の面に印刷可能面が、他方の面に感熱性粘着剤層がそれぞれ形成されてなる感熱性粘着シートの前記感熱性粘着剤層を加熱して活性化させるための活性化用サーマルヘッドと、該活性化用サーマルヘッドとの間に挟んで前記感熱性粘着シートを所定の方向に搬送するプラテンローラと、前記活性化用サーマルヘッドの上流に設けられ、前段の装置から送られてきた前記感熱性粘着シートを間に挟んで内部に搬入させる一対の挿入ローラと、前記挿入ローラと前記活性化用サーマルヘッドとの間であって前記活性化用サーマルヘッドの上方の近傍位置に前記活性化用サーマルヘッドの幅方向にわたって配設され、前記感熱性粘着シートを前記活性化用サーマルヘッドまで案内するガイド部材とを少なくとも備える感熱性粘着シートの熱活性化装置であって、
   前記活性化用サーマルヘッドは、前記感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層と対向するように発熱部を上方側に向けた状態で前記本体フレームに設置され、
   前記プラテンローラは、一端に備える第１のヒンジ部材を介して回動しながら前記本体フレームに対して開閉可能に軸支される開閉フレームの他端に軸着され、
   前記ガイド部材は、前記熱性粘着シートの搬送方向の一端部に設けられる第２のヒンジ部材を回転中心として前記活性化用サーマルヘッドの上方に回動可能に軸支され、
   前記開閉フレームは、該開閉フレームが閉じた状態で前記ガイド部材と所定の間隔を置いて対向される上方ガイド部を備え、
   前記開閉フレームを閉じた状態で、前記ガイド部材と前記上方ガイド部との間に前記感熱性粘着シートの搬送経路を形成し、また一方、前記開閉フレームを手動で上方に回動させて前記上方ガイド部を前記開閉フレームと共に移動させ、更に手動で前記ガイド部材を上方に回動させることにより、前記活性化用サーマルヘッドを上方側から取り出し可能な空間を形成するように構成されていることを特徴とする感熱性粘着シートの熱活性化装置。
2. 前記ガイド部材の前記第２のヒンジ部材は、前記一対の挿入ローラのうち、本体フレーム側に設けられた挿入ローラと同軸に設けられてい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の熱活性化装置。
3. 前記本体フレームは、前記開閉フレームが閉じた状態で前記プラテンローラの回転軸と係合する係合部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の感熱性粘着シートの熱活性化装置。
4. 前記請求項１から請求項３の何れかに記載の感熱性粘着シートの熱活性化装置と、印字ユニットと、該印字ユニットにより印字された熱性粘着シートを切断する切断ユニットとを備え、上記熱活性化装置は、切断後の前記感熱性粘着シートの前記感熱性粘着剤層を活性化させるように構成されていることを特徴とするプリンタ装置。

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