KR101739874B1

KR101739874B1 - 탄성체 롤러

Info

Publication number: KR101739874B1
Application number: KR1020167032295A
Authority: KR
Inventors: 하루히코 닛타
Original assignee: 사토 홀딩스 가부시키가이샤
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2017-05-25
Also published as: TWI613138B; KR20160141854A; EP3150529A4; MY186901A; US20170182802A1; TW201544430A; JP2015224100A; WO2015182343A1; JP6324212B2; US9776435B2; CN106414284A; EP3150529A1; EP3150529B1; CN106414284B

Abstract

롤러 샤프트와 탄성 부재를 가지는 탄성체 롤러. 탄성 부재는, 내층 측 탄성 부재와 피복층을 가진다. 내층 측 탄성 부재는 JIS K 6253 규격에 규정하는 듀로미터 타입 A에 의한 고무 경도가 30~80도이며, 내층 측 탄성 부재는 JIS K 6252 규격에 규정하는 슬릿 없는 앵글형 시험편을 사용하는 인열 강도가 25N/mm 이상이며, 피복층은 실리콘 수지로부터 구성되며, 또한 10~100㎛의 두께를 가지고, 실리콘 수지는 SRIS 0101 규격에 규정하는 스프링식 아스카 C형에 의한 경도가 20도 이하이며, 내층 측 탄성 부재에는 그 원주 방향으로 따라 복수개의 내층 홈이 형성되고, 내층 홈의 폭은 25~1300㎛이며, 내층 홈의 깊이는 25~500㎛이며, 내층 홈은 단면 V자 형상이며, 또한 50~120도의 홈 각도를 가진다.

Description

탄성체 롤러{ELASTIC BODY ROLLER}

본 발명은 탄성체 롤러에 관한 것이다.

종래, 라벨의 점착제층의 이면 측(裏面側)에 임시로 접착하는 박리지(剝離紙)(이른바 대지(台紙))를 사용하지 않는 박리지가 없는 라벨이 개발되어, 사용 후에 파기되는 대지가 없으므로 자원 절약 재료로서 기대되고 있다(예를 들면, 일본공개특허 제2011-31426호 공보 참조).

도 5는 종래의 롤형으로 권취(券取)된 박리지가 없는 라벨(1)의 사시도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 박리지가 없는 라벨(1)은 라벨 기재(基材)(2), 이면 측의 점착제층(3), 표면 측의 감열 발색제층(感熱發色劑層)(4), 그 상층 측의 투명한 박리제층(剝離劑層)(5)을 가진다.

그리고, 라벨 기재(2)의 이면 측에 위치 검출용 마크(6)를 미리 인쇄하였다.

또, 라벨 기재(2)의 표면 측에 필요에 따라 라벨 사용자의 마크, 명칭 및/또는 그 외의 디자인 등의 고정 정보(미도시)를 미리 인쇄하여 둘 수도 있다.

이 박리지가 없는 라벨(1)은, 절단 예정선(7)에서 소정 피치로 절단하여 단엽의 라벨편(1A)으로 할 수 있다.

도 6은 종래의 서멀 프린터(8)의 개략 측면도이다. 서멀 프린터(8)는 박리지가 없는 라벨(1)에 대해서 가변 정보(예를 들면, 상품의 가격이나 바코드 등의 상품 정보, 물품 또는 서비스에 관한 관리 정보 등)를 인자(印字)하는 기능을 가진다. 서멀 프린터(8)는 공급부(9), 안내부(10), 검출부(11), 인자부(12) 및 절단부(13)를 가진다.

공급부(9)는 롤형의 박리지가 없는 라벨(1)을 보지(保持)하고, 안내부(10), 검출부(11), 인자부(12) 및 절단부(13) 방향으로 박리지가 없는 라벨(1)을 밴드형으로 송출 가능하게 한다.

안내부(10)는 가이드 롤러(14)를 가지고, 풀려 내보내진 박리지가 없는 라벨(1)을 검출부(11) 및 인자부(12) 방향으로 안내 가능하게 한다.

검출부(11)는 위치 검출 센서(15)를 가지고, 박리지가 없는 라벨(1)의 이면 측의 위치 검출용 마크(6)를 검출하고, 인자부(12)에 대한 박리지가 없는 라벨(1)(라벨편(1A))의 상대적 위치를 검출 가능하게 한다.

인자부(12)는 서멀 헤드(16) 및 플라텐(platen) 롤러(17)를 가지고, 이 사이에 소정 인자 압력으로 박리지가 없는 라벨(1)을 협지하고, 일정 속도로 플라텐 롤러(17)를 회전 구동시키면서 서멀 헤드(16)에의 인자 데이터의 공급에 의해 감열 발색제층(4)을 발색시켜, 박리지가 없는 라벨(1)(라벨편(1A))에 소정의 가변 정보를 인자 가능하다.

절단부(13)는 고정날(18) 및 가동날(19)을 가지고, 이 사이로 이송되어 온 인자 완료된 박리지가 없는 라벨(1)을 소정 피치에 의한 절단 예정선(7) 부분에서 절단하여, 라벨편(1A)을 발행 배출한다.

이와 같은 구성의 서멀 프린터(8)에서, 박리지가 없는 라벨(1)을 이송 인자하기 위한 플라텐 롤러(17)에는 고무재 등의 탄성체에 의한 롤러가 사용되고 있지만, 점착제층(3)의 점착제가 부착되기 어렵게 하기 위해 비점착성을 가지는 실리콘 고무재를 사용하거나, 실리콘 오일을 함침(含浸)한 고무재를 사용하거나, 또한 실리콘 오일을 플라텐 롤러(17)의 외주 표면에 도포하는 것 등이 행해지고 있다.

그러나, 장기간의 사용 시에는 점착제의 부착을 완전히 방지하는 것이 곤란하고, 플라텐 롤러(17)를 통과한 박리지가 없는 라벨(1)이 그대로 플라텐 롤러(17)에 붙어 말려 들어가 버리는 경우가 있다(도 6의 가상 선 참조). 이 경우, 라벨 막힘을 초래하고, 박리지가 없는 라벨(1)의 정상적인 이송, 인자 및 라벨편(1A)의 발행에 지장을 초래한다.

또한, 박리지가 없는 라벨(1)을 서멀 헤드(16) 및 플라텐 롤러(17) 사이에 협지한 상태로 인자 발행을 정지하고 있는 경우에는, 박리지가 없는 라벨(1)이 플라텐 롤러(17)의 표면으로부터 벗겨지기 어려워져, 전술한 바와 마찬가지로 박리지가 없는 라벨(1)의 말려듦이 발생하기 쉬워진다.

그러므로, 유지 보수(예를 들면 플라텐 롤러(17)의 외주 표면을 청소하는 작업 또는 플라텐 롤러(17)의 교환 작업 등)를 반복할 필요가 생긴다. 따라서, 장기간에 걸쳐서 안정된 이송 및 인자를 가능하게 하는 탄성체 롤러가 요구되고 있다.

또, 플라텐 롤러(17) 이외에도, 프린터의 구성에 따라서는 박리지가 없는 라벨(1)의 이송용으로서, 회전 구동하는 한 쌍의 롤러로 이루어지는 닙(nip) 롤러 유닛(미도시)이나, 가이드 롤러(14)와 같이 박리지가 없는 라벨(1)을 단순히 안내하기 위한 롤러로서도, 비점착성 또는 박리성(剝離性)(이형성(離型性))이 우수한 라벨용 탄성체 롤러가 요구되고 있다.

또, 박리지가 없는 라벨(1) 또는 박리지가 있는 라벨에 대하여도, 이들의 어느 것을 장전하더라도 안정적으로 이송할 수 있는, 박리지가 없는 라벨과 박리지가 있는 라벨의 이송을 겸용 가능한 탄성체 롤러가 요구되고 있다.

플라텐 롤러(17)의 외표면에 홈 등을 형성하고, 박리지가 없는 라벨(1)(점착제층(3))과의 접촉 면적을 감소시켜 점착제층(3)에 의한 접착 현상을 회피하는 것도 시도되고 있지만, 이 홈이 있는 플라텐 롤러로 박리지가 있는 일반적인 라벨을 이송 인자하는 경우에는 라벨의 대지 이면과의 접촉 면적이 불충분하므로, 박리지와의 사이에서 필요한 마찰력(그립력)을 얻을 수 없어, 라벨 슬립(slip)이 발생하는 등 이송 기능에 지장을 초래하기 쉽고, 안정된 이송 및 인자 작용을 기대할 수 없다.

또, 플라텐 롤러(17)에 홈 등을 형성하면, 플라텐 롤러(17)가 마모되기 쉬워진다.

전술한 박리지가 없는 라벨(1)과 마찬가지로, 이면 측에 점착제층 또는 접착제층을 가지는 종이나 필름 베이스의 밴드형 부재, 접착 테이프와 같은 점착 제품을 이송 또는 안내할 때에도, 전술한 바와 같은 제반 문제가 발생할 우려가 있다. 따라서, 비점착성 또는 박리성(이형성)이 우수한 탄성체 롤러가 요구되고 있다.

본 발명의 목적은, 비점착성 또는 박리성(이형성)이 우수하고 또한 밴드형 부재에 대한 필요한 마찰력(그립력)을 얻을 수 있는 탄성체 롤러를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양은,

롤러 샤프트,

상기 롤러 샤프트의 주위에 장착된 탄성 부재를 포함하고, 또한 상기 탄성 부재에 밴드형 부재를 접촉시켜 이송하는 탄성체 롤러로서,

상기 탄성 부재는,

상기 롤러 샤프트의 외주에 설치된 내층 측 탄성 부재와,

상기 내층 측 탄성 부재의 외주에 설치되고, 또한 상기 밴드형 부재에 접촉하는 피복층을 가지고,

상기 내층 측 탄성 부재는, JIS K 6253 규격에 규정하는 듀로미터(durometer) 타입 A에 의한 고무 경도가 30~80도이며,

상기 내층 측 탄성 부재는, JIS K 6252 규격에 규정하는 슬릿 없는 앵글형 시험편을 사용하는 인열(引裂) 강도가 25N/mm 이상이며,

상기 피복층은, 실리콘 수지로부터 구성되며, 또한 10~100㎛의 두께를 가지고,

상기 실리콘 수지는, SRIS 0101 규격에 규정하는 스프링식 아스카 C형에 의한 경도가 20도 이하이며,

상기 내층 측 탄성 부재에는, 그 원주 방향을 따라 복수개의 내층 홈이 형성되고,

상기 내층 홈의 폭은, 25~1300㎛이며,

상기 내층 홈의 깊이는, 25~500㎛이며,

상기 내층 홈은, 단면 V자 형상이고, 또한 50~120도의 홈 각도를 가지는, 탄성체 롤러이다.

상기 실리콘 수지는, 열경화성 실리콘 수지이어도 된다.

상기 내층 측 탄성 부재는, 열가소성 탄성 재료 또는 열경화성 탄성 재료로 구성되어도 된다.

상기 피복층에는, 그 원주 방향을 따라 복수개의 피복층 홈이 형성되어도 된다.

상기 내층 측 탄성 부재는, 상기 내층 홈 각각의 사이를 평탄한 내층 테이블형(台狀) 정상부로 하여 형성하고 있어도 된다.

상기 피복층은, 상기 피복층 홈 각각의 사이를 평탄한 피복층 테이블형 정상부로 하여 형성하고 있어도 된다.

상기 내층 홈의 피치는, 500~1500㎛인 것이 바람직하다.

상기 롤러 샤프트의 축 방향으로 직교하는 면 내에서의 탄성체 롤러의 직경은 일정해도 된다.

상기 롤러 샤프트의 축 방향으로 직교하는 면 내에서의 탄성체 롤러의 직경은, 상기 롤러 샤프트의 축 방향을 따라 상기 롤러 샤프트의 중앙부로부터 상기 롤러 샤프트의 양 단부를 향해 점감(漸減)해도 된다.

상기 롤러 샤프트의 축 방향으로 직교하는 면 내에서의 탄성체 롤러의 직경은, 상기 롤러 샤프트의 축 방향의 제1 단부와 상기 롤러 샤프트의 축 방향의 제2 단부에서 상이해도 된다.

상기 내층 측 탄성 부재는, 상기 인열 강도가 27~45N/mm인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 비점착성 또는 박리성(이형성)이 우수하고 또한 밴드형 부재에 대한 필요한 마찰력(그립력)을 얻을 수 있는 탄성체 롤러를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태의 플라텐 롤러(30)의 사시도.
도 2는 도 1의 플라텐 롤러(30)의 축 방향에서의 주요부의 확대 단면도.
도 3은 제2 실시형태의 플라텐 롤러(40)의 사시도.
도 4는 제3 실시형태의 플라텐 롤러(50)의 사시도.
도 5는 종래의 롤형으로 권취된 박리지가 없는 라벨(1)의 사시도.
도 6은 종래의 서멀 프린터(8)의 개략 측면도.

(제1 실시형태)

제1 실시형태의 탄성체 롤러를, 플라텐 롤러(17)(도 6)와 마찬가지로 서멀 프린터(8)에서의 플라텐 롤러(30)(라벨용 탄성체 롤러)로서 구성한 경우를 예로 들어 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 단, 도 5 및 도 6과 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고 그 상세 설명은 생략한다.

도 1은 제1 실시형태의 플라텐 롤러(30)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 플라텐 롤러(30)의 축 방향에서의 주요부의 확대 단면도이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 플라텐 롤러(30)는, 롤러 샤프트(21), 이 롤러 샤프트(21)의 주위에 장착되고 일체로 회전 가능한 탄성 부재(22)를 가지고, 이 탄성 부재(22)에 라벨(예를 들면 도 5의 박리지가 없는 라벨(1))을 접촉시켜 이송하는 것이다.

탄성 부재(22)는, 롤러 샤프트(21)의 외주에 설치한 원기둥형의 내층 측 탄성 부재(23), 이 내층 측 탄성 부재(23)의 외주에 일체로 설치하여 박리지가 없는 라벨(1)에 접촉하는 피복층(24)(외층 측 탄성 부재)을 가진다. 플라텐 롤러(30)의 표면에는 홈이 형성되어 있다.

먼저, 재료에 대하여 설명한다. 내층 측 탄성 부재(23)는 열가소성 탄성 부재 또는 열경화성 탄성 재료로 구성된다.

내층 측 탄성 부재(23)를 구성하는 합성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부텐, 결정성 폴리부타디엔, 폴리부타디엔, 스티렌부타디엔수지, 폴리염화비닐, 폴리아세트산비닐, 폴리염화비닐리덴, 에틸렌아세트산비닐공중합체, 에틸렌-프로필렌공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔공중합체, 아이오노머, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 에틸렌폴리테트라플루오르에틸렌공중합체, 폴리아세탈(폴리옥시메틸렌), 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌에테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에테르술폰, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리옥시벤조일, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 1,2-폴리부타디엔, 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 벤조구아나민수지, 디아릴프탈레이트수지, 알키드수지, 에폭시수지, 규소수지를 사용할 수 있다.

또, 예를 들면, 열경화성 실리콘 고무, 일액(一液)형 RTV(Room Temperature Vulcanizing) 고무, 이액형 RTV 고무, LTV(Low Temperature Vulcanizable) 실리콘 고무, 내유성(耐油性) 열경화성 고무 등의 열경화성 탄성 재료를 사용할 수 있다. 그 중에서도 미러블(millable)형 실리콘 고무가 바람직하다.

내층 측 탄성 부재(23)의 경도(JIS K 6253 규격에 규정하는 듀로미터(durometer) 타입 A에 의한 고무 경도, 이하 「A경도」)는 30~80도이다.

A경도가 30도 미만인 경우, 박리지가 없는 라벨(1) 등의 밴드형 부재를 이송 안내하는 플라텐 롤러(30)로서는 너무 부드러워, 즉 접촉 마찰력이 과잉이 되어 플라텐 롤러(30)로서의 이송 기능에 지장이 발생한다. 또, 서멀 프린터(8)(도 6)에서의 인자 품질이 저하된다.

A경도가 80도를 넘는 경우, 플라텐 롤러(30)로서 너무 딱딱해져 그립력이 작아지게 되어 이송력 및 이송 정밀도가 저하된다.

그리고, A경도는 ISO-7619-1, ASTM D 2240에 대응하는 규격이다.

본 명세서에서는, JIS K 6253 규격, ISO-7619-1 규격, ASTM D 2240 규격의 모든 기재 내용을 원용한다.

내층 측 탄성 부재(23)는, JIS K 6252 규정의 인열(引裂) 시험(슬릿 없는 앵글형 시험편을 사용한 인열 시험)에 의한 인열 강도를 25N/mm 이상으로 하고 있다. 인열 강도가 25N/mm 미만인 경우는 충분한 내구성(耐久性)을 얻을 수 없을 우려가 있다. 또, 인열 강도는 높은 쪽이 바람직하지만, 단지 인열 강도를 높게 하면 경도나 신장 등의 다른 물리적 특성이 손상되는 경우가 있어, 그 상한은 50N/mm 정도로 한다. 특성의 밸런스를 고려하면, 27~45N/mm인 것이 바람직하다.

JIS K 6252 규정의 인열 시험(슬릿 없는 앵글형 시험편을 사용한 인열 시험)은 ISO 34-1, ISO 34-2에 대응하는 규격이다.

여기에 본 명세서의 일부를 구성하는 것으로서, JIS K 6252 규격, ISO 34-1 규격, ISO 34-2 규격의 모든 기재 내용을 원용한다.

피복층(24)은, C경도(SRIS 0101 규격에 규정하는 스프링식 아스카 C형에 의한 경도)가 20도 이하인 열경화성 실리콘 수지, 또는 그 외의 실리콘 수지로 구성되어 있다.

실리콘 수지로서는, 예를 들면 실리콘 겔이라고 하는 실리콘 수지나, RTV(Room Temperature Vulcanizing) 액상(液狀) 실리콘 고무, LTV(Low Temperature Vulcanizable) 액상 실리콘 고무, 자외선 경화형 액상 실리콘 고무, 열경화성 액상 실리콘 고무 등을 사용할 수 있다.

실리콘 수지는, 본래 비점착성 또는 박리성(剝離性)을 가지고 있다. 따라서, 박리지가 없는 라벨(1)을 압압(押壓)하여 이송하여도, 박리지가 없는 라벨(1)의 점착제층(3)이 실리콘 수지에 붙어 버리는 것을 회피할 수 있다.

열경화성 실리콘 수지는, 열경화 조건의 조정 및 가공, 및 C경도의 설정이 비교적 용이하다.

C경도가 20도 이하이면, 실리콘 수지는 겔 상태로 적당히 부드럽고, 박리지가 없는 라벨(1) 또는 박리지가 있는 라벨 등의 밴드형 부재에 대한 필요한 마찰력(그립력)을 가지며, 또한 내마모성도 우수하다.

따라서, 플라텐 롤러(30)는 박리지가 없는 라벨(1), 박리지가 있는 라벨 등의 밴드형 부재에 대해서 필요한 박리성 및 그립력을 가지고, 또한 안정된 이송 안내 기능을 발휘 가능하다.

C경도가 20도를 넘으면 피복층(24)의 탄성이 고무재의 탄성에 가까워지기 때문에, 피복층(24)의 표면의 점착성이 급격하게 올라 버려, 마모되기 쉬워진다.

그리고, SRIS 0101 규격에 규정하는 스프링식 아스카 C형에 의한 경도(C경도)는, 저경도 측정의 사실 표준(de facto standard)으로서 글로벌하게 사용되고 있고, JIS K 7312와 동등한 규격이다.

본 명세서에서는, SRIS 0101 규격 및 JIS K 7312 규격의 모든 기재 내용을 원용한다.

피복층(24)의 두께(T)(도 2)는 10~100㎛이다.

두께(T)가 10㎛ 미만인 경우, 피복층(24)에 두께의 불균일이 생겨 안정된 박리성 및 그립력을 얻는 것이 곤란해진다.

두께(T)가 100㎛를 넘으면, 플라텐 롤러(30)에서의 내층 측 탄성 부재(23)의 피막으로서 약해져, 찢어지기 쉬워진다.

다음에, 플라텐 롤러(30) 표면의 홈에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 플라텐 롤러(30)는, 내층 측 탄성 부재(23)(A경도 50도인 열경화성 실리콘 고무)의 원주 방향을 따라 복수개의 단면(보다 정확하게는 플라텐 롤러(30)의 중심선을 포함하는 평면으로 절단한 단면) V자 형상인 내층 홈(31)을 형성하고, 그 외주에 C경도가 15도인 열경화성 실리콘 수지로 이루어지는 피복층(24)을 형성한 것이다.

내층 측 탄성 부재(23)는, 내층 홈(31) 각각의 사이에 평탄한 내층 테이블형 정상부(頂部)(32)가 형성되어 있다.

내층 측 탄성 부재(23)의 외주에 형성된 피복층(24)에는, 내층 홈(31)의 위치에 맞추어 그 원주 방향을 따라 복수개의 피복층 홈(33)이 형성되어 있다. 피복층 홈(33)의 단면은 대략 V자 형상이다(도 2 참조).

피복층(24)은 피복층 홈(33) 각각의 사이를 평탄한 피복층 테이블형(台狀) 정상부(34)로서 형성하고 있다.

그리고, 내층 홈(31) 및 피복층 홈(33)의 단면 형상은, V자 형상 이외에도 U자 형상, 원뿔 형상, 직사각형 또는 그 외의 다각 형상이라도 된다.

내층 홈(31)의 피치(P)는 500~1500㎛이다.

내층 홈(31)의 피치(P)가 500㎛ 미만인 경우, 서로 인접하는 내층 홈(31) 사이에 형성되는 내층 테이블형 정상부(32)를 가공할 수 있는 범위가 거의 없어진다.

내층 홈(31)의 피치(P)가 1500㎛를 넘으면, 플라텐 롤러(30) 전체에서의 내층 홈(31) 또는 피복층 홈(33)의 비율이 저하되고, 박리지가 없는 라벨(1) 등의 밴드형 부재와의 접촉 면적이 증가하는 경향이 된다. 따라서, 플라텐 롤러(30)의 박리성이 저하되는 가능성이 있다.

내층 홈(31)의 폭(W)은 25~1300㎛, 바람직하게는 50~500㎛이다.

내층 홈(31)의 폭(W)이 25㎛ 미만인 경우, 박리지가 없는 라벨(1) 등의 밴드형 부재와의 접촉 면적이 증가한다. 그 결과, 플라텐 롤러(30)의 박리성이 저하되는 경향이 있다.

내층 홈(31)의 폭(W)이 1300㎛를 넘으면, 플라텐 롤러(30)가 박리지가 없는 라벨(1) 등을 점착제층(3) 측으로부터 적절하게 가압 지지하는 부분의 압압력(押壓力)이 저하되고, 서멀 프린터(8)의 인자부(12)에서의 라벨편(1A)에의 인자 누락이 발생하는(즉, 인자 정밀도가 저하되는) 경향이 있다.

내층 홈(31)의 깊이(H)는, 25~500㎛, 바람직하게는 50~400㎛이다.

내층 홈(31)의 깊이(H)가 25㎛ 미만인 경우, 박리지가 없는 라벨(1) 등의 밴드형 부재와의 접촉 면적이 증가한다. 그 결과, 플라텐 롤러(30)의 박리성이 저하되는 경향이 있다.

내층 홈(31)의 깊이(H)가 500㎛를 넘으면, 플라텐 롤러(30)가 박리지가 없는 라벨(1) 등을 점착제층(3) 측으로부터 가압 지지하는 부분의 압압력이 저하되고, 서멀 프린터(8)의 인자부(12)에서의 라벨편(1A)에의 인자 누락이 발생하는(즉, 인자 정밀도가 저하되는) 경향이 있다.

내층 홈(31)의 홈 각도(G)는, 50~120도, 바람직하게는 60~100도이다.

내층 홈(31)의 홈 각도(G)가 50도 미만인 경우, 박리지가 없는 라벨(1) 등의 밴드형 부재와의 접촉 면적이 증가한다. 그 결과, 플라텐 롤러(30)의 박리성이 저하되는 경향이 있다.

내층 홈(31)의 홈 각도(G)가 120도를 넘으면, 플라텐 롤러(30)가 박리지가 없는 라벨(1) 등을 점착제층(3) 측으로부터 가압 지지하는 부분의 압압력이 저하되고, 서멀 프린터(8)의 인자부(12)에서의 라벨편(1A)에의 인자 누락이 발생하는(즉, 인자 정밀도가 저하되는) 경향이 있다.

다음에, 본 실시형태의 탄성체 롤러의 비점착성(박리성)을 평가하기 위한 롤링 각도 시험에 대하여 설명한다.

평탄하고 수평인 베이스판 상에, 도 5의 박리지가 없는 라벨(1)을 그 점착제층(3)을 위쪽을 향해 고정시킨다. 시험의 기준이 되는 점착제에는 에멀젼계 강점착 점착제(두께 20미크론)를 사용한다.

점착제층(3)에 시험체로서 플라텐 롤러(30)를 탑재하고, 또한 그 위에 중량 2Kg의 추를 탑재한 상태로 15초간 중량을 가하여 플라텐 롤러(30)를 박리지가 없는 라벨(1)에 접착한다.

15초 경과 후에 추를 제거하고, 플라텐 롤러(30)의 축선에 평행한 베이스판의 일단부를 고정한 상태로 타단부를 서서히 올려 베이스판을 경사지게 한다.

플라텐 롤러(30)가 아래쪽을 향해 전동(轉動)하기 시작한 시점에서 베이스판의 경사를 정지하고, 이 시점에서의 베이스판의 경사 각도를 판독한다. 이 경사 각도가 롤링 각도가 된다.

경사 각도(롤링 각도)가 작고 롤링하기 쉬운 플라텐 롤러(30)가, 비점착성이 높고 박리지가 없는 라벨(1)의 이송에 적절하게 된다.

본 발명자가 행한 실험에 의하면, 탄성체 롤러에 의해 박리지가 없는 라벨(1)을 거리 20Km 이송한 상태에서 이 롤링 각도가 30도 이내, 바람직하게는 15도 이내이면, 이 탄성체 롤러는 예를 들면 서멀 프린터(8)(도 6)에서의 플라텐 롤러(17)나 닙(nip) 롤러로서 실제 운용에 문제가 없다는 지견(知見)을 얻을 수 있다.

이러한 구성의 플라텐 롤러(30)를 사용하여 박리지가 없는 라벨(1) 및 박리지가 있는 라벨을 이송하는 실험을 행한다.

제1 실시형태로서, 내층 측 탄성 부재(23)로서 A경도가 50도, 인열 강도가 36N/mm인 실리콘 고무를 사용하고, 그 외주에 두께(T)가 50㎛이고 C경도가 15도인 열경화성 실리콘 수지(실리콘 겔)에 의한 피복층(24)을 형성함과 함께, 내층 홈(31)의 피치(P)를 750㎛, 폭(W)을 410㎛, 깊이(H)를 350㎛, 홈 각도(G)를 60도로 한 플라텐 롤러(30)를 작성했다.

또, 비교를 위해, 탄성 부재로서 A경도가 45도, 인열 강도가 25N/mm 미만인 실리콘 고무만으로 구성하고, 상기와 동일한 치수에 의한 내층 홈(31)을 형성한 것만으로, 피복층(24)을 형성하지 않은 플라텐 롤러(비교품)를 준비하여 박리지가 없는 라벨(1) 및 박리지가 있는 라벨을 이송하는 실험을 행했다.

본 실시형태의 플라텐 롤러(30)에서는, 박리지가 없는 라벨(1)을 20Km 이송한 후에 전술한 방법으로 롤링 각도를 측정한 바 13도 미만이었다. 마찬가지로, 박리지가 있는 라벨을 정상적으로 20Km 이송한 후에 롤링 각도를 측정한 바 9도 미만이었다. 어느 경우에도 탄성체 롤러로서 박리지가 없는 라벨을 이송할 때의 박리성 및 박리지가 있는 라벨을 이송할 때의 그립력이 충분하다는 것을 알았다.

또, 박리지가 없는 라벨(1)을 거리 20Km 이송한 후의 플라텐 롤러(30)의 마모율은 0.05% 이하, 박리지가 있는 라벨을 거리 50Km 주행시킨 후의 플라텐 롤러(30)의 마모율은 0.5% 이하이며, 충분한 내마모성을 가지고 있는 것이 판명되었다. 내층 측 탄성 부재(23)로서 A경도가 50도, 인열 강도가 36N/mm인 실리콘 고무를 사용하여 내마모성 등의 내구성을 얻고, 그 외주에 형성한 C경도가 15도인 열경화성 실리콘 수지(실리콘 겔)에 의한 피복층(24)으로 박리성을 확보한다는 상승효과가 확인되었다.

한편, 비교품(A경도가 45도, 인열 강도가 25N/mm 미만인 실리콘 고무만으로, 피복층(24)을 형성하지 않은)인 플라텐 롤러로 박리지가 없는 라벨(1)의 이송을 행한 바, 실리콘 고무 자체에 박리성이 있기 때문에 이송 시험 개시 직후는 정상적인 이송이 가능했지만, 0.5Km 이송한 시점에서 박리지가 없는 라벨(1)이 감겼다. 이 시점에서 비교품의 플라텐 롤러의 롤링 각도를 측정한 바, 시험기의 베이스판을 70도 경사지게 해도 점착제층에 플라텐 롤러가 붙은 채이며, 장척(長尺)의 이송에 사용할 수 없는 것을 알았다. 또, 박리지가 있는 라벨을 이송한 경우에는 슬립이 발생하고, 규정 길이를 이송할 수 없고, 플라텐 롤러로서 충분한 그립력이 없는 것이 판명되었다.

또한, 제1 실시형태와 같은 재료를 사용하고, 내층 홈(31)의 폭(W)과 깊이(H)를 변경한 플라텐 롤러(30)를 작성하고, 박리지가 없는 라벨(1) 및 박리지가 있는 라벨을 이송하는 실험을 행했다.

내층 측 탄성 부재(23)의 외주에 두께(T)가 50㎛이고, C경도가 15도인 열경화성 실리콘 수지(실리콘 겔)에 의한 피복층(24)을 형성함과 함께, 내층 홈(31)의 피치(P)를 750㎛, 폭(W)를 87㎛, 깊이(H)를 75㎛, 홈 각도(G)를 60도로 하여 형성했다.

또, 상기와 동일한 치수에 의한 내층 홈(31)을 형성한 것만으로, 피복층(24)을 형성하지 않은 플라텐 롤러(비교품)를 준비하고, 박리지가 없는 라벨(1) 및 박리지가 있는 라벨을 이송하는 실험을 행했다.

내층 홈(31)의 폭(W)을 좁게, 깊이(H)를 얕게 한 플라텐 롤러(30)에 대하여, 박리지가 없는 라벨(1)을 20Km 이송한 후에 전술한 방법으로 롤링 각도를 측정한 바 18도 미만이었다. 마찬가지로, 박리지가 있는 라벨을 20Km 이송한 후에 롤링 각도를 측정한 바 9도 미만이었다. 어느 경우에도 탄성체 롤러로서 박리지가 없는 라벨을 이송할 때의 박리성 및 박리지가 있는 라벨을 이송할 때의 그립력이 충분하다는 것을 알았다.

또, 박리지가 없는 라벨(1)을 거리 20Km 이송한 후의 플라텐 롤러(30)의 마모율은 0.05% 이하, 박리지가 있는 라벨을 거리 50Km 주행시킨 후의 플라텐 롤러(30)의 마모율은 0.5% 이하이며, 충분한 내마모성을 가지고 있는 것이 판명되었다.

한편, 피복층(24)을 설치하지 않고, 피치(P)를 750㎛, 폭(W)를 87㎛, 깊이(H)를 75㎛, 홈 각도(G)를 60도로 한 내층 홈(31) 만을 형성한 플라텐 롤러(비교품)에 대하여, 마찬가지로 박리지가 없는 라벨(1)을 1Km 이송한 후에 롤링 각도 시험을 행하였으나, 시험기의 베이스판을 70도 경사지게 해도 점착제층에 플라텐 롤러가 붙은 채로 있었다. 사용에 견딜만한 박리성을 가지고 있지 않은 것을 알았다. 또, 박리지가 있는 라벨을 이송한 경우에는 슬립이 발생하고, 규정 길이를 이송할 수 없고, 플라텐 롤러로서 충분한 그립력이 없는 것이 판명되었다.

이와 같이, 내층 측 탄성 부재(23)에 내층 홈(31)을 형성함과 함께, 피복층(24)에 피복층 홈(33)을 형성함으로써, 박리지가 없는 라벨이나 박리지가 있는 라벨을 이송하기 위한 박리성 및 그립력을 겸비한 플라텐 롤러(30)(탄성체 롤러)를 얻었다.

(제2 실시형태)

도 3은 제2 실시형태의 플라텐 롤러(40)의 사시도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 롤러 샤프트(21)의 축 방향으로 직교하는 면 내에서의 플라텐 롤러(40)의 직경은 롤러 샤프트(21)의 축 방향을 따르는 중앙부로부터 양 단부를 향해 점감하고 있다. 즉, 제1 실시형태의 플라텐 롤러(30)의 중앙부를 불룩하게 한 형상으로 되어 있다. 이른바 반달 형태를 하고 있는 이외에는, 탄성 부재(22)를 구성하는 내층 측 탄성 부재(23), 피복층(24)도 제1 실시형태와 동일한 재료를 사용하고 있다. 내층 홈(31), 피복층 홈(33), 내층 테이블형 정상부(32), 피복층 테이블형 정상부(34)도 동일하다. 플라텐 롤러(40)의 중앙부의 직경과 양 단부의 직경의 차는 10~250㎛으로 되어 있다.

이 플라텐 롤러(40)는, 서멀 프린터(8)의 인자부(12)의 폭(서멀 헤드(16)와 플라텐 롤러(17)의 폭)에 대해서 폭이 좁은 라벨을 인자 이송할 때 유효하게 된다. 예를 들면, 4인치 프린터의 인자 유효폭은 104mm이지만, 이 프린터의 인자부(12) 중앙에 폭이 40mm인 라벨(박리지가 없는 라벨, 박리지가 있는 라벨 어느쪽도)을 세팅하여 인자 이송하면, 라벨을 협지하고 있지 않은 부분에서는 플라텐 롤러(17)와 서멀 헤드(16)가 직접 마찰하기 때문에 부하가 증대하거나 하여 마모의 원인이 된다. 그 때, 중앙부가 불룩한 플라텐 롤러(40)를 사용하면, 플라텐 롤러(40) 양 단부와 서멀 헤드(16)의 접촉이 완화되거나 또는 접촉되지 않게 되어, 인자 이송의 안정과 플라텐 롤러(40)의 장수명화가 달성된다.

(제3 실시형태)

도 4는 제3 실시형태의 플라텐 롤러(50)의 사시도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 롤러 샤프트(21)의 축 방향으로 직교하는 면 내에서의 플라텐 롤러(50)의 직경은 일정하지 않고, 축 방향의 제1 단부(50L)와 제2 단부(50R)에서 상이하게 되어 있다. 도 4에서는, 플라텐 롤러(50)의 중앙부보다 제2 단부(50R) 가까이의 위치를 최대 직경부(50M)로 하고, 굵기를 한쪽으로 치우치게 한 형상으로 되어 있다. 한 쪽으로 치우치게 한 이외에는, 탄성 부재(22)를 구성하는 내층 측 탄성 부재(23), 피복층(24)도 제1 실시형태와 동일한 재료를 사용하고 있다. 내층 홈(31), 피복층 홈(33), 내층 테이블형 정상부(32), 피복층 테이블형 정상부(34)도 동일하다. 최대 직경부(50M) 직경과 최소 직경인 제1 단부(50L)의 직경의 차는 10~250㎛이다.

이 플라텐 롤러(50)는, 서멀 프린터(8)의 인자부(12)의 폭(서멀 헤드(16)와 플라텐 롤러(17)의 폭)에 대해서 폭이 좁은 라벨을 인자부(12)의 한쪽에 편재시켜 인자 이송할 때 유효하다. 예를 들면, 4인치 프린터의 인자 유효폭은 104mm이지만, 이 프린터의 인자부(12)의 한쪽에 기울임 폭이 40mm인 라벨(박리지가 없는 라벨 또는 박리지가 있는 라벨)을 세팅하여 인자 이송한다. 라벨은 최대 직경부(50M)를 포함하는 제2 측 주위면(51R)과 서멀 헤드에 협지되어 안정적으로 이송 인자된다. 한편, 제1 측 주위면(51L)은 라벨을 협지하고 있지 않고, 플라텐 롤러(17)와 서멀 헤드(16)가 직접 마찰되지만, 이 플라텐 롤러(50)를 사용함으로써 플라텐 롤러(50)의 제1 측 주위면(51L)과 서멀 헤드(16)의 접촉이 완화되거나 또는 접촉되지 않게 되어, 인자 이송의 안정과 플라텐 롤러(50)의 장수명화가 달성된다.

그리고, 도 4에서는 중앙보다 제2 단부(50R) 측에 치우친 위치를 최대 직경부(50M)으로 하고, 그 위치로부터 제1 단부(50L) 및 제2 단부(50R)를 향해 직경이 점감해 가는 형상을 나타냈으나, 최대 직경부(50M)의 위치나 점감의 정도는 임의이다. 또, 제2 단부(50R)로부터 최대 직경부(50M)까지 즉 제2 측 주위면(51R)의 직경을 일정하게 하고, 제1 측 주위면(51L)의 직경만을 점감시켜도 된다. 또한, 제2 단부(50R)의 직경을 최대로 하고, 제1 단부(50L)를 향해 직경을 점감시켜도 된다.

전술한 실시형태에서는 탄성체 롤러를 프린터의 플라텐 롤러로서 사용하는 예를 설명하였으나, 박리성(비점착성)과 그립성을 살려, 플라텐 롤러 외에도 예를 들면 가이드 롤러, 닙 롤러로서도 사용 가능하다. 이들 외 라벨의 자동접착기의 접착(가압) 롤러, 인쇄기나 각종 코터(coater), 밴드형 물품의 가공 장치의 가이드 롤러, 전향 롤러, 구동 롤러로서도 이용 가능하다.

1 박리지가 없는 라벨
1A 박리지가 없는 라벨(1)의 라벨편
2 라벨 기재
3 점착제층
4 감열 발색제층
5 박리제층
6 위치 검출용 마크
7 절단 예정선
8 서멀 프린터
9 공급부
10 안내부
11 검출부
12 인자부
13 절단부
14 가이드 롤러
15 위치 검출 센서
16 서멀 헤드
17 플라텐 롤러
18 고정날
19 가동날
21 롤러 샤프트
22 탄성 부재
23 내층 측 탄성 부재
24 피복층
30, 40, 50 플라텐 롤러
31 내층 홈
32 내층 테이블형 정상부
33 피복층 홈
34 피복층 테이블형 정상부
50L 제1 단부
50M 최대 직경부
50R 제2 단부
51L 제1 측 주위면
51R 제2 측 주위면
T 피복층(24)의 두께
P 내층 홈(31)의 피치
W 내층 홈(31)의 폭
H 내층 홈(31)의 깊이
G 내층 홈(31)의 홈 각도

Claims

롤러 샤프트,
상기 롤러 샤프트의 주위에 장착된 탄성 부재를 포함하고, 또한 상기 탄성 부재에 밴드형 부재를 접촉시켜 이송하는 탄성체 롤러로서,
상기 탄성 부재는,
상기 롤러 샤프트의 외주에 설치된 내층 측 탄성 부재와,
상기 내층 측 탄성 부재의 외주에 설치되고, 또한 상기 밴드형 부재에 접촉하는 피복층을 가지고,
상기 내층 측 탄성 부재는, JIS K 6253 규격에 규정하는 듀로미터(durometer) 타입 A에 의한 고무 경도가 30~80도이며,
상기 내층 측 탄성 부재는, JIS K 6252 규격에 규정하는 슬릿 없는 앵글형 시험편을 사용하는 인열(引裂) 강도가 25N/mm 이상이며,
상기 피복층은, 실리콘 수지로부터 구성되며, 또한 10~100㎛의 두께를 가지고,
상기 실리콘 수지는, SRIS 0101 규격에 규정하는 스프링식 아스카 C형에 의한 경도가 20도 이하이며,
상기 내층 측 탄성 부재에는, 그 원주 방향을 따라 복수개의 내층 홈이 형성되고,
상기 내층 홈의 폭은, 25~1300㎛이며,
상기 내층 홈의 깊이는, 25~500㎛이며,
상기 내층 홈은, 단면 V자 형상이고, 또한 50~120도의 홈 각도를 가지는, 탄성체 롤러.
제1항에 있어서,
상기 실리콘 수지는, 열경화성 실리콘 수지인, 탄성체 롤러.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내층 측 탄성 부재는, 열가소성 탄성 재료 또는 열경화성 탄성 재료로 구성되는, 탄성체 롤러.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 피복층에는, 그 원주 방향을 따라 복수개의 피복층 홈이 형성되는, 탄성체 롤러.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내층 측 탄성 부재는, 상기 내층 홈 각각의 사이를 평탄한 내층 테이블형(台狀) 정상부로 하여 형성하고 있는, 탄성체 롤러.
제4항에 있어서,
상기 피복층은, 상기 피복층 홈 각각의 사이를 평탄한 피복층 테이블형 정상부로 하여 형성하고 있는, 탄성체 롤러.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내층 홈의 피치는, 500~1500㎛인, 탄성체 롤러.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 롤러 샤프트의 축 방향으로 직교하는 면 내에서의 탄성체 롤러의 직경은 일정한, 탄성체 롤러.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 롤러 샤프트의 축 방향으로 직교하는 면 내에서의 탄성체 롤러의 직경은, 상기 롤러 샤프트의 축 방향을 따라 상기 롤러 샤프트의 중앙부로부터 상기 롤러 샤프트의 양 단부를 향해 점감(漸減)하는, 탄성체 롤러.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 롤러 샤프트의 축 방향으로 직교하는 면 내에서의 탄성체 롤러의 직경은, 상기 롤러 샤프트의 축 방향의 제1 단부와 상기 롤러 샤프트의 축 방향의 제2 단부에서 상이한, 탄성체 롤러.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내층 측 탄성 부재는, 상기 인열 강도가 27~45N/mm인, 탄성체 롤러.