熱活性化装置およびプリンタ
【課題】感熱性粘着シートを、感熱性粘着剤層に非活性部分が存在する場合にも熱活性化用サーマルヘッドに対向する位置で停滞させずに円滑に搬送する。
【解決手段】熱活性化装置１が、感熱性粘着シート１０の感熱性粘着剤層を加熱して熱活性化させる熱活性化用サーマルヘッド２と、それと対向する熱活性化用プラテンローラ３を有している。熱活性化用プラテンローラ３は、ゴム硬度が３０〜５０度のフロロシリコンゴムからなり、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍである。そして、熱活性化サーマルヘッド２がばね４によって付勢されることにより、相対的に、熱活性化用プラテンローラ３は５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で熱活性化用サーマルヘッド２に当接している。感熱性粘着シート１０は、この熱活性化用プラテンローラ３と熱活性化用サーマルヘッド２の間を搬送されつつ加熱されて感熱性粘着剤層が熱活性化する。
【解決手段】熱活性化装置１が、感熱性粘着シート１０の感熱性粘着剤層を加熱して熱活性化させる熱活性化用サーマルヘッド２と、それと対向する熱活性化用プラテンローラ３を有している。熱活性化用プラテンローラ３は、ゴム硬度が３０〜５０度のフロロシリコンゴムからなり、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍである。そして、熱活性化サーマルヘッド２がばね４によって付勢されることにより、相対的に、熱活性化用プラテンローラ３は５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で熱活性化用サーマルヘッド２に当接している。感熱性粘着シート１０は、この熱活性化用プラテンローラ３と熱活性化用サーマルヘッド２の間を搬送されつつ加熱されて感熱性粘着剤層が熱活性化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常時には非粘着性を示し、加熱されて熱活性化されると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の熱活性化装置と、この熱活性化装置を備えたプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、加熱されることによって粘着性を発現する感熱性粘着剤層を有する感熱性粘着シートが実用化されている。このような感熱性粘着シートは、加熱前のシートは粘着性を持たないため取り扱いが容易であることや、剥離紙を必要としないため産業廃棄物が生じないことなどの利点を有している。このような感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層の粘着力を発現させるために、一般にサーマルプリンタの記録ヘッドとして用いられているサーマルヘッドを利用して加熱する場合がある。また、感熱性粘着シートの、感熱性粘着剤層の反対側の面に感熱性の記録可能層が設けられている場合には、同様なサーマルヘッドで記録と熱活性化を行えるという利点がある。
【０００３】
なお、通常のサーマルプリンタにおいてサーマルヘッドと対向して設けられているプラテンローラは、永久ひずみの小さいジメチルシリコンゴムからなる。ジメチルシリコンゴムはゴム硬度が３０〜６０度程度であり、記録時に記録媒体の下敷きとしてそれを支持するためには、ある程度ゴムが潰れることが好ましく、そのために、２０ｇｆ／ｍｍ2以上の比較的大きい圧力でサーマルヘッドに対して当接させられる。さらに、ゴム硬度が高ければ高いほど、ゴムの潰れ量を確保するために、プラテンローラをサーマルヘッドに当接させる圧力が大きく設定される。このような従来のサーマルプリンタと同様なサーマルヘッドおよびプラテンローラの構成が、そのまま熱活性化装置に流用されることが多い。
【０００４】
感熱性粘着シートの記録可能層に所望の文字や数字や画像等を記録し、所定の長さに切断した上で、感熱性粘着剤層に粘着性を発現させて、例えば商品に貼り付けられて価格や商品名等を表示する粘着ラベルを製造するプリンタが開発されている（特許文献２〜４参照）。このようなプリンタは、記録可能層に所望の文字や数字や記号や画像を記録するための記録装置と、感熱性粘着剤層を熱活性化させて粘着性を発現させるための熱活性化装置とを含み、さらに、感熱性粘着シートを搬送する搬送機構や、感熱性粘着シートを所望の長さに切断してラベル状にするカッター機構を備えている。記録装置と熱活性化装置には、実質的に同じ構成のサーマルヘッドが備えられており、それぞれに対向して感熱性粘着シートを支持し搬送するプラテンローラが配置されている。
【特許文献１】特開平１１−７９１５２号公報
【特許文献２】特開２００３−３１６２６５号公報
【特許文献３】特許第３３２９２４６号公報
【特許文献４】特開２００４−１０７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した熱活性化装置においては、感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層をサーマルヘッドによって加熱することにより粘着性を発現させるのと同時に、この感熱性粘着シートをプラテンローラの回転によって搬送する必要がある。しかし、感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層に、加熱されない部分が存在する場合に、非加熱部分の摩擦抵抗が大きく、搬送不良が生じることがある。すなわち、感熱性粘着剤層の加熱部分（活性化した部分）は加熱直後には流動性を有しているので、サーマルヘッドの表面上で滑りを生じて円滑に移動できるが、非加熱部分（非活性部分）は滑りが悪く、サーマルヘッドの表面と擦れて搬送不良を生じる。例えば、感熱性粘着シートの長手方向（搬送方向）に沿って活性化した部分と非活性部分が並んで位置している場合には、活性化した部分に比べて非活性部分の速度が遅くなって停滞するため斜行（スキュー）を生じ易く、また、感熱性粘着シートの幅方向（搬送方向に交差する方向）に沿って活性化した部分と非活性部分が並んで位置している場合には、非活性部分がサーマルヘッドに当接する時に、その部分だけ速度が遅くなって停滞するためジャミングを生じ易い。特に、この傾向は、高温かつ高湿の環境下では、固まっている感熱性粘着剤が溶け出すために顕著になる。
【０００６】
このように感熱性粘着剤層の非活性部分の滑りが悪く、プラテンローラが空回りして感熱性粘着シートが停滞することは、要するに、非活性部分とサーマルヘッドの間の摩擦抵抗が、感熱性粘着層と反対側の面（記録可能層）とプラテンローラの間の摩擦抵抗よりも大きいことに起因する。
【０００７】
特に、前記した従来のサーマルプリンタの構成は、感熱性粘着剤層を持たないシートを搬送することを前提としたものであり、これをそのまま熱活性化装置に流用した場合に、前記した感熱性粘着シートの搬送不良の問題が生じ易い。すなわち、プラテンローラをサーマルプリンタに対して当接させる圧力の大きさにかかわらず、ほぼ全範囲にわたって、感熱性粘着剤層の非活性部分とサーマルヘッドの間に働く摩擦力が、記録可能層とジメチルシリコンゴム（プラテンローラ）の間の摩擦力よりも大きいため、プラテンローラの回転によって、感熱性粘着剤層の非活性部分をサーマルヘッドの表面上で停滞させずに円滑に搬送することが非常に困難である。
【０００８】
そこで本発明の目的は、一方の面に感熱性粘着剤層を有する感熱性粘着シートを、感熱性粘着剤層中に非活性部分が存在していても、サーマルヘッドの表面上で停滞することなく円滑に搬送することができる熱活性化装置と、それを含むプリンタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の熱活性化装置は、シート状基材の一方の面に感熱性粘着剤層が形成されている感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層を加熱して熱活性化させる熱活性化用サーマルヘッドと、熱活性化用サーマルヘッドと対向して配置され、熱活性化用サーマルヘッドに対して、一般的なサーマルプリンタ（記録装置）において記録用プラテンローラが記録用サーマルヘッドに当接する圧力と比較して小さい５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で当接し、かつ熱活性化用サーマルヘッドとの間を感熱性粘着シートを通過させて搬送する、フロロシリコンゴムを主成分とする熱活性化用プラテンローラとを有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層（特に非活性部分）が熱活性化用サーマルヘッドの表面上で停滞することが防げ、感熱性粘着シートを円滑に搬送することができる。特に、感熱性粘着剤が溶け出す高温かつ高湿の環境下でも、感熱性粘着シートを詰まることなく搬送できる。また、感熱性粘着剤層の熱活性化状態にあまり左右されずに円滑に感熱性粘着シートを搬送できるため、部分的に粘着性を発現させるような場合でも、斜行（スキュー）を生じるおそれが小さい。
【００１１】
さらに、熱活性化用プラテンローラは、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍの表面粗さを有することが好ましい。その場合、熱活性化用サーマルヘッドと熱活性化用プラテンローラの間に感熱性粘着シートが存在しないときに、両者が貼り付いてしまうことが防げる。
【００１２】
また、熱活性化用プラテンローラは３０〜５０度のゴム硬度を有することが好ましい。その場合、熱活性化用プラテンローラが適切なゴム潰れ量を持つ適切な下敷きとして機能して、良好な熱活性化を行える。
【００１３】
本発明のプリンタは、前記したいずれかの構成の熱活性化装置と、シート状基材の他方の面に形成されている記録可能層を加熱して記録する記録用サーマルヘッドと記録用サーマルヘッドと対向して配置され記録用サーマルヘッドとの間を感熱性粘着シートを通過させる記録用プラテンローラとを含む記録装置と、を有することを特徴とする。
【００１４】
このプリンタによると、記録装置の記録用サーマルヘッドおよび記録用プラテンローラによって、感熱性粘着シートの記録可能層への良好な記録と良好な搬送が実現できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、熱活性化用プラテンローラの材質と熱活性化用サーマルヘッドに対する当接圧力が適切に設定されているため、熱活性化装置において、感熱性粘着シートが熱活性化用サーマルヘッドの表面上で停滞せず、円滑に搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の熱活性化装置１の要部を示す概略正面図である。本実施形態の熱活性化装置１は、幅方向に列をなすように配置された複数の発熱素子（図示せず）を有する熱活性化用サーマルヘッド２と、熱活性化用サーマルヘッド２に圧接する熱活性化用プラテンローラ３と、ばね４を有している。熱活性化用サーマルヘッド２は、支持部材５の軸５ａを中心として回転可能に支持されており、ばね４によって熱活性化用プラテンローラ３に向けて付勢されている。それによって、熱活性化用プラテンローラ３は、相対的に、５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で熱活性化用サーマルヘッド２に当接している。
【００１８】
熱活性化用サーマルヘッド２は、セラミック基板上に形成された複数の発熱抵抗体の表面に結晶化ガラスの保護膜が設けられている構成など、公知のサーマルプリンタの記録ヘッドと同様の構成である。この構成は、多数の小型の発熱素子（発熱抵抗体）を用いて加熱する構成であるため、単一の（またはごく少数の）大型の発熱素子を用いて加熱する構成に比べて、温度分布を広い範囲にわたって均一にし易いという利点がある。熱活性化用サーマルヘッド２は、感熱性粘着シート１０の感熱性粘着剤層１０ａ（図２参照）に接するように位置している。
【００１９】
熱活性化用プラテンローラ３は、前記した通り、熱活性化用サーマルヘッド２に対して５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で圧接している。この熱活性化用プラテンローラ３は、ゴム硬度が３０〜５０度のフロロシリコンゴムから構成されており、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍの表面粗さを有している。
【００２０】
本実施形態で用いられる感熱性粘着シート１０は、例えば、図２に示すように、シート状基材１０ｂの表面側に断熱層１０ｃおよび感熱発色層（記録可能層）１０ｄが形成され、裏面側に感熱性粘着剤層１０ａが形成された構成である。なお、感熱性粘着剤層１０ａは、熱可塑性樹脂や固体可塑性樹脂等を主成分とする感熱性粘着剤が塗布され乾燥されて固化されたものである。ただし、感熱性粘着シート１０は、この構成に限定されるものではなく、感熱性粘着剤層１０ａを有していれば様々な変更が可能である。例えば、断熱層１０ｃを有しない構成や、図示しないが、記録可能層１０ｄの表面に保護層または有色記録層（予め記録されている層）が設けられている構成や、サーマルコート層が設けられている構成の感熱性粘着シート１０も使用可能である。
【００２１】
前記した構成の本実施形態の熱活性化装置１によると、感熱性粘着シート１０が熱活性化用サーマルヘッド２と熱活性化用プラテンローラ３の間に挿入され、熱活性化用プラテンローラ３によって熱活性化用サーマルヘッド２に押し付けられつつ、熱活性化用サーマルヘッド２が作動して発熱することによって、それに接する感熱性粘着剤層１０ａが加熱されて熱活性化する。それと同時に熱活性化用プラテンローラ３が回転して感熱性粘着シート１０が搬送されて、感熱性粘着剤層１０ａが熱活性化用サーマルヘッド２に当接しながら通過することによって、感熱性粘着シート１０の片面の感熱性粘着剤層１０ａに、全長にわたって粘着性を発現させることができる。
【００２２】
このように感熱性粘着シート１０を、感熱性粘着剤層１０ａに粘着性を発現させながら搬送する際に、感熱性粘着剤層１０ａ中に非加熱部分、すなわち非活性部分が存在していても、本実施形態では、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分が熱活性化用サーマルヘッド２の表面上で速度が遅くなって停滞することなく、感熱性粘着シート１０を円滑に搬送できる。この点について以下に説明する。本実施形態の熱活性化用プラテンローラ３は、ジメチルシリコンゴムよりも摩擦係数が大きくフッ素ゴムよりも粘着性が小さいフロロシリコンゴムからなる。そして、前記したようにばね４によって熱活性化用サーマルヘッド２が熱活性化用プラテンローラ３に向けて付勢され、相対的に、熱活性化用プラテンローラ３は５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で熱活性化用サーマルヘッド２に当接している。
【００２３】
これによって、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分と熱活性化用サーマルヘッド２の間の摩擦力ＦAよりも、記録可能層１０ｄと熱活性化用プラテンローラ３の間の摩擦力ＦBの方が大きくなる。その具体的な例を、図３のグラフに示している。このグラフは、横軸が荷重Ｗ（２つの部材が互いに当接する圧力）、縦軸が２つの部材の間の摩擦力Ｆを表している。一般に、剛体同士（例えばサーマルヘッドとシート材）の間の摩擦力はＦ＝ｋＷ（ｋは摩擦係数）で表され、ゴムと剛体（例えばゴム製のプラテンローラとシート材）の間の摩擦力はＦ＝ｋＷ2/3で表される。なお、荷重Ｗに関しては、本実施形態の場合、薄い感熱性粘着シート１０が圧力の大きさを変動させることはないので、プラテンローラがサーマルヘッドに当接する圧力と等しいと考えて構わない。
【００２４】
図３に示す例の場合、熱活性化用プラテンローラ３が熱活性化用サーマルヘッド２に当接する圧力Ｗが、およそ１０ｇｆ／ｍｍ2を境にして、それ以下の場合には、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分と熱活性化用サーマルヘッド２の間の摩擦力ＦA（線Ａにて図示）よりも、フロロシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラ３と記録可能層１０ｄの間の摩擦力ＦB（線Ｂにて図示）の方が大きくなる。一方、圧力が１０ｇｆ／ｍｍ2よりも大きい場合には、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分と熱活性化用サーマルヘッド２の間の摩擦力ＦA（線Ａ）よりも、記録可能層１０ｄと熱活性化用プラテンローラ３の間の摩擦力ＦB（線Ｂ）の方が小さくなる。本実施形態によると、フロロシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラ３を１０ｇｆ／ｍｍ2以下の圧力で熱活性化用サーマルヘッド２に当接させる構成であるため、感熱性粘着シート１０が熱活性化用サーマルヘッド２と熱活性化用プラテンローラ３の間に挿入されて搬送される際には、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分と熱活性化用サーマルヘッド２との摩擦力ＦAが比較的大きいにもかかわらず、それよりも強い力ＦBで、感熱性粘着シート１０は熱活性化用プラテンローラ３によって移動させられる。従って、搬送不良が生じることはなく、感熱性粘着シート１０は熱活性化用プラテンローラ３に伴って円滑に移動する。なお、図３のグラフは一例であり、圧力以外の様々な条件（後述するプラテンローラの表面粗さやゴム硬度など）に応じて変化することが考えられるため、その都度の条件に応じて、摩擦力の大小の境界点が１０ｇｆ／ｍｍ2から変動することもあると考えられる。
【００２５】
図３のグラフには、対比のために、サーマルプリンタにおける一般的なプラテンローラの材質であるジメチルシリコンゴムと記録可能層との間の摩擦力（線Ｄにて図示）についても示している。このグラフを参照すると、従来のサーマルプリンタのようにジメチルシリコンゴムからなるプラテンローラを用いる場合、ほとんどの荷重Ｗの範囲において感熱性粘着剤層と熱活性化用サーマルヘッドの間の摩擦力（線Ａ）の方が、ジメチルシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラと記録可能層の間の摩擦力（線Ｄ）よりも大きい。熱活性化用プラテンローラが熱活性化用サーマルヘッドに当接する圧力がごく小さいときには、感熱性粘着剤層と熱活性化用サーマルヘッドの間の摩擦力（線Ａ）の方が、ジメチルシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラと記録可能層の間の摩擦力（線Ｄ）よりも小さい領域もある。しかし、この圧力が５ｇｆ／ｍｍ2よりも小さいと、プラテンローラが、感熱性粘着剤層の熱活性化時の下敷きとして十分に機能せず、良好な熱活性化が行えないので現実的でない。従って、熱活性化用プラテンローラが回転しても空回りし、感熱性粘着剤層の非活性部分は熱活性化用サーマルヘッドの表面上で停滞して搬送不良を引き起こす。これに対して、本実施形態では、前記した通り、フロロシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラ３を用い、それが熱活性化用サーマルヘッド２に当接する圧力を５〜１０ｇｆ／ｍｍ2に設定することにより、ジメチルシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラを用いる場合に生じるこのような搬送不良の問題を解決している。
【００２６】
本実施形態の熱活性化用プラテンローラ３は、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍの表面粗さを有している。この表面粗さの範囲は、摩擦係数の大きなフロロシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラ３において、感熱性粘着シート１０が間に介在しないときに熱活性化用サーマルヘッド２に貼り付いてしまうのを防ぐことができ、かつ、感熱性粘着シート１０を、熱活性化用サーマルヘッド２上を円滑に搬送可能であるとともに、熱活性化用プラテンローラ３から容易に剥がれてその下流側へ円滑に搬送できる程度にべたつきを抑えることができる条件を実験的に求めた結果である。
【００２７】
また、本実施形態の熱活性化用プラテンローラ３は３０〜５０度のゴム硬度を有している。これは、フロロシリコンゴムの中ではゴム硬度が比較的小さく、それによって、熱活性化用プラテンローラ３が熱活性化用サーマルヘッド２に当接する圧力が５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の時に、熱活性化時の下敷きとして、適切なゴム潰れ量を確保し、十分なニップ幅を実現して活性かすれを回避するために機能して、良好な熱活性化を可能にする。
【００２８】
次に、以上説明した本発明の熱活性化装置１を組み込んだプリンタについて、図４を参照して説明する。
【００２９】
図４に示す感熱性粘着シート用プリンタの基本構成について簡単に説明すると、ロール状に巻回された感熱性粘着シート１０を保持するロール収納機構１３と、感熱性粘着シート１０の記録可能層１０ｄ（図２参照）に記録する記録装置１４と、感熱性粘着シート１０を所定の長さに切断するカッター機構１５と、感熱性粘着シート１０の感熱性粘着剤層１０ａ（図２参照）を熱活性化させる、前記した図１に示す構成の熱活性化装置１（図１と図４では図示されている向きが異なっている）が設けられている。
【００３０】
ロール収納機構１３は、感熱性粘着シート１０のロール体を回転自在に保持するものである。
【００３１】
記録装置１４は、ドット記録が可能なように幅方向（図４に垂直な方向）に並べて配設された、比較的小さな抵抗体からなる複数の発熱素子を有する記録用サーマルヘッド１７と、記録用サーマルヘッド１７に圧接される記録用プラテンローラ１８から構成されている。記録用サーマルヘッド１７は、ロール収納機構１３から送られる感熱性粘着シート１０の記録可能層１０ｄに接するように位置し、支持部材１１の軸１１ａを中心として回転可能に支持されており、ばね１２によって記録用プラテンローラ１８に向けて付勢されている。それによって、記録用プラテンローラ１８は記録用サーマルヘッド１７に当接している。記録用サーマルヘッド１７は、前記した熱活性化装置１の熱活性化用サーマルヘッド２と同様の構成のもの、すなわち、セラミック基板上に形成された複数の発熱抵抗体の表面に結晶化ガラスの保護膜が設けられている構成など、公知のサーマルプリンタの記録ヘッドと同様の構成である。このように、記録用サーマルヘッド１７と熱活性化用サーマルヘッド２を同じ構成のものにすることにより、部品を共通化してコストの低減を図ることができる。
【００３２】
本実施形態の記録用プラテンローラ１８は、ゴム硬度が３０〜４０度程度のジメチルシリコンゴムから構成されており、記録用サーマルヘッド１７に対して２０ｇｆ／ｍｍ2以上の圧力で圧接している。まだ非活性である感熱性粘着剤層１０ｄは、記録用サーマルヘッド１７には当接せず、記録用プラテンローラ１８に当接してその回転に合わせて一緒に移動するため、この構成によって、一般的なサーマルプリンタと同様に良好な記録および感熱性粘着シート１０の搬送が行える。
【００３３】
カッター機構１５は、記録装置１４によって記録が行われた感熱性粘着シート１０を所定の長さで切断してラベル状にするためのものであり、電動モータ等の駆動源（図示せず）によって作動される可動刃１５ｂと、それに対向する固定刃１５ａ等から構成されている。さらに、このカッター機構１５には、１対の刃１５ａ，１５ｂに加えて、感熱性粘着シート１０をカッター機構１５から排出する１対の送出ローラ７，８が設けられている。感熱性粘着シート１０は、この送出ローラ７，８の間に挟まれて、後段の熱活性化装置１に送られる。なお、このような送出ローラ７，８を設けずに、記録装置１４の記録用プラテンローラ１８による搬送力を利用して、感熱性粘着シート１０がカッター機構１５から熱活性化装置１へ送られるように構成してもよい。
【００３４】
このカッター機構１５の下流側に熱活性化装置１が設けられている。熱活性化装置１は、熱活性化用サーマルヘッド２と、熱活性化用プラテンローラ３と、支持部材５と、ばね４と、ガイド部材９と、挿入ローラ６ａ，６ｂを有し、さらに、熱活性化用サーマルヘッド２と熱活性化用プラテンローラ３の間を通過した感熱性粘着シート１０を、プリンタ外部へ排出するための排出ローラ１９および排出ガイド２０が設けられている。
【００３５】
カッター機構１５の送出ローラ７，８と熱活性化装置１の挿入ローラ６ａ，６ｂの回転を調整することによって、それらの間で感熱性粘着シート１０を弛ませることができる構成が設けられている。この点について説明すると、刃１５ａ，１５ｂによって感熱性粘着シート１０を切断する際に、切断される部分が停止していないと切断動作が行えない（移動中の感熱性粘着シート１０を刃１５ａ，１５ｂによって円滑に切断することは不可能である）。一方、感熱性粘着シート１０全体の搬送を停止してしまうと、熱活性化装置１において熱活性化させられた感熱性粘着剤層１０ａが停止したまま熱活性化用サーマルヘッド２に貼り付いて移動不能になってしまう。従って、感熱性粘着シート１０が熱活性化用サーマルヘッド２に対向する位置に存在する時には、感熱性粘着剤層１０ａが熱活性化用サーマルヘッド２に貼り付いてしまわない程度の速度で感熱性粘着シート１０を移動させ続けなければならず、一方、熱活性化用サーマルヘッド２のうちの切断すべき部分が刃１５ａ，１５ｂに対向する位置に到達したら、その部分を一時停止して切断を行わなければならない。
【００３６】
そこで、熱活性化に先立って、感熱性粘着シート１０の先端が熱活性化用サーマルヘッド２まで到達していない時点で、挿入ローラ６ａ，６ｂの回転を送出ローラ７，８の回転に比べて遅くすることによって、両者の間で感熱性粘着シート１０を弛ませる。こうすることによって、その後に、刃１５ａ，１５ｂに対向する位置では感熱性粘着シート１０を部分的に一時停止させつつ、熱活性化装置１内では停止することなく搬送し続けることを可能にしている。具体的には、予め、送出ローラ７，８と挿入ローラ６ａ，６ｂの回転速度差を設けて弛み部を形成した後に、挿入ローラ６ａ，６ｂを通常の回転速度で回転させて、挿入ローラ６ａ，６ｂの下流側にある熱活性化装置１によって熱活性化処理を行う。この途中で、感熱性粘着シート１０の切断すべき位置が刃１５ａ，１５ｂに対向する位置に到達したら、送出ローラ７，８を一時停止させて刃１５ａ，１５ｂによって円滑に切断を行う。このとき、送出ローラ７，８は停止しているが、感熱性粘着シート１０のうち挿入ローラ６ａ，６ｂの下流側にある部分は、弛みの分だけ移動し続けることができる。こうすることによって、感熱性粘着シート１０が熱活性化用サーマルヘッド２に貼り付いて移動不能になることを防ぎつつ、感熱性粘着シート１０の所定の部分をカッター機構１５によって円滑に切断することができる。弛みの大きさは、弛みが完全に解消する前に、切断が完了して送出ローラ７，８の回転を再開させて挿入ローラ６ａ，６ｂと同時に回転させることができる程度に設定される。ガイド部材９は、弛み方向を規制するとともに、弛み部分から挿入ローラ６ａ，６ｂの方へ感熱性粘着シート１０を円滑に進行させるように働く。
【００３７】
なお、前記した説明では、予め、送出ローラ７，８と挿入ローラ６ａ，６ｂの回転速度差を設けて弛み部を形成しているが、感熱性粘着シート１０の先端が熱活性化用サーマルヘッド２まで到達していない時点で挿入ローラ６ａ，６ｂを一旦停止して弛み部を形成することもできる。いずれの場合にも、予め弛み部を形成しておくことによって、感熱性粘着シート１０の切断すべき位置が刃１５ａ，１５ｂに対向する位置に到達した時点で、即座に送出ローラ７，８を停止して刃１５ａ，１５ｂによる切断を行うことができる。この切断のタイミングは、熱活性化動作等とは無関係に全く自由に設定できる。
【００３８】
また、このプリンタには、記録装置１４の入口や熱活性化装置１の熱活性化用サーマルヘッド２の手前で感熱性粘着シート１０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。さらに、このプリンタは、図示しないが、検出器Ｓ１，Ｓ２と信号の送受信が可能で、搬送機構を構成する各ローラ３，６ａ，６ｂ，７，８，１８，１９と可動刃１５ｂと記録用サーマルヘッド１７と熱活性化用サーマルヘッド２等を駆動し、それらの動作を制御する制御装置を有している。
【００３９】
このような構成のプリンタを用いて、感熱性粘着シート１０からなる所望の粘着ラベルを製造する方法について説明する。
【００４０】
まず、ロール収納機構１３から引き出した感熱性粘着シート１０を、記録装置１４の記録用サーマルヘッド１７と記録用プラテンローラ１８の間に挿入する。制御装置から記録用サーマルヘッド１７に記録信号が供給されて、記録用サーマルヘッド１７の複数の発熱素子が適宜のタイミングで選択的に駆動されて発熱して、感熱性粘着シート１０の記録可能層１０ｄに記録を行う。この記録用サーマルヘッド１７の駆動と同期して記録用プラテンローラ１８が駆動されて回転し、感熱性粘着シート１０を、記録用サーマルヘッド１７の発熱素子が並んでいる方向に交差する方向、例えば発熱素子の列に対して垂直な方向に搬送する。具体的には、記録用サーマルヘッド１７による１ライン分の記録と、記録用プラテンローラ１８による感熱性粘着シート１０の所定量（１ライン分）の搬送とが交互に繰り返されることにより、感熱性粘着シート１０に所望の文字、数字、記号、画像等の記録が行われる。
【００４１】
このようにして記録された感熱性粘着シート１０は、カッター機構１５の可動刃１５ｂと固定刃１５ａの間を通過して、送出ローラ７，８に至る。そして、前記したように、感熱性粘着シート１０の先端が熱活性化用サーマルヘッド２まで到達していない時点で、熱活性化装置１の挿入ローラ６ａ，６ｂを一時停止し、または送出ローラ７，８に比べて低速にして、感熱性粘着シート１０を必要量だけ弛ませる。
【００４２】
次に、挿入ローラ６ａ，６ｂを回転させて、前記のようにして必要な記録が施された感熱性粘着シート１０を熱活性化装置１に送る。そして、熱活性化装置１において、熱活性化用サーマルヘッド２と熱活性化用プラテンローラ３の間に感熱性粘着シート１０を挟んだ状態で、制御装置が熱活性化用サーマルヘッド２を駆動して、それに接する感熱性粘着剤層１０ａを加熱して熱活性化させる。同時に、熱活性化用プラテンローラ３を回転させてラベル状の感熱性粘着シート１０を送り、感熱性粘着剤層１０ａの全面を熱活性化用サーマルヘッド２に当接させながらそれを通過させる。
【００４３】
このように感熱性粘着シート１０の搬送と熱活性化を行っている最中に、感熱性粘着シート１０の切断すべき位置が刃１５ａ，１５ｂに対向する位置に到達したら、即座に送出ローラ７，８を停止して刃１５ａ，１５ｂによる切断を行う。この時、挿入ローラ６ａ，６ｂは回転し続け、感熱性粘着シート１０の、送出ローラ７，８の下流側の部分は、弛み部を徐々に解消させながら、停止することなく移動し続ける。
【００４４】
このようにして、片面に所望の記録が施され反対面に粘着性が発現し、所定の長さに切断された、感熱性粘着シート１０からなる粘着ラベルが完成する。
【００４５】
本実施形態のプリンタによると、記録装置１４の記録用プラテンローラ１８と、熱活性化装置１の熱活性化用プラテンローラ３とで、材質や当接圧力をそれぞれ変えるという、従来にない構成を採用することによって、記録装置１４の記録用サーマルヘッド１７および記録用プラテンローラ１８によって、感熱性粘着シート１０の良好な記録と良好な搬送が実現できるとともに、前記したように、熱活性化装置１の熱活性化用プラテンローラ３が適切なゴム潰れ量を持つ良好な下敷きとして機能して良好な熱活性化を行えるとともに、感熱性粘着シート１０の感熱性粘着剤層中に非活性部分が存在していても、熱活性化用サーマルヘッド２に対向する位置で停滞せず、斜行やジャミング等の搬送不良の発生を抑え、挿入ローラ６ａ，６ｂおよび熱活性化用プラテンローラ３の回転に対応した速度で感熱性粘着シート１０を円滑に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態の熱活性化装置を示す全体構成図である。
【図２】本発明において用いられる感熱性粘着シートの一例を示す拡大断面図である。
【図３】サーマルヘッドまたはプラテンローラとシート材の様々な組み合わせにおける、荷重と摩擦力の関係を示すグラフである。
【図４】図１に示す熱活性化装置を含むプリンタを示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 熱活性化装置
２ 熱活性化用サーマルヘッド
３ 熱活性化用プラテンローラ
４，１２ ばね
５，１１ 支持部材
５ａ，１１ａ 軸
６ａ，６ｂ 挿入ローラ
７，８ 送出ローラ
９ ガイド部材
１０ 感熱性粘着シート
１０ａ 感熱性粘着剤層
１０ｂ シート状基材
１０ｃ 断熱層
１０ｄ 記録可能層
１３ ロール収納機構
１４ 記録装置
１５ カッター機構
１５ａ 固定刃
１５ｂ 可動刃
１７ 記録用サーマルヘッド
１８ 記録用プラテンローラ
１９ 排出ローラ
２０ 排出ガイド
Ｓ１，Ｓ２ 検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常時には非粘着性を示し、加熱されて熱活性化されると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の熱活性化装置と、この熱活性化装置を備えたプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、加熱されることによって粘着性を発現する感熱性粘着剤層を有する感熱性粘着シートが実用化されている。このような感熱性粘着シートは、加熱前のシートは粘着性を持たないため取り扱いが容易であることや、剥離紙を必要としないため産業廃棄物が生じないことなどの利点を有している。このような感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層の粘着力を発現させるために、一般にサーマルプリンタの記録ヘッドとして用いられているサーマルヘッドを利用して加熱する場合がある。また、感熱性粘着シートの、感熱性粘着剤層の反対側の面に感熱性の記録可能層が設けられている場合には、同様なサーマルヘッドで記録と熱活性化を行えるという利点がある。
【０００３】
なお、通常のサーマルプリンタにおいてサーマルヘッドと対向して設けられているプラテンローラは、永久ひずみの小さいジメチルシリコンゴムからなる。ジメチルシリコンゴムはゴム硬度が３０〜６０度程度であり、記録時に記録媒体の下敷きとしてそれを支持するためには、ある程度ゴムが潰れることが好ましく、そのために、２０ｇｆ／ｍｍ2以上の比較的大きい圧力でサーマルヘッドに対して当接させられる。さらに、ゴム硬度が高ければ高いほど、ゴムの潰れ量を確保するために、プラテンローラをサーマルヘッドに当接させる圧力が大きく設定される。このような従来のサーマルプリンタと同様なサーマルヘッドおよびプラテンローラの構成が、そのまま熱活性化装置に流用されることが多い。
【０００４】
感熱性粘着シートの記録可能層に所望の文字や数字や画像等を記録し、所定の長さに切断した上で、感熱性粘着剤層に粘着性を発現させて、例えば商品に貼り付けられて価格や商品名等を表示する粘着ラベルを製造するプリンタが開発されている（特許文献２〜４参照）。このようなプリンタは、記録可能層に所望の文字や数字や記号や画像を記録するための記録装置と、感熱性粘着剤層を熱活性化させて粘着性を発現させるための熱活性化装置とを含み、さらに、感熱性粘着シートを搬送する搬送機構や、感熱性粘着シートを所望の長さに切断してラベル状にするカッター機構を備えている。記録装置と熱活性化装置には、実質的に同じ構成のサーマルヘッドが備えられており、それぞれに対向して感熱性粘着シートを支持し搬送するプラテンローラが配置されている。
【特許文献１】特開平１１−７９１５２号公報
【特許文献２】特開２００３−３１６２６５号公報
【特許文献３】特許第３３２９２４６号公報
【特許文献４】特開２００４−１０７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した熱活性化装置においては、感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層をサーマルヘッドによって加熱することにより粘着性を発現させるのと同時に、この感熱性粘着シートをプラテンローラの回転によって搬送する必要がある。しかし、感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層に、加熱されない部分が存在する場合に、非加熱部分の摩擦抵抗が大きく、搬送不良が生じることがある。すなわち、感熱性粘着剤層の加熱部分（活性化した部分）は加熱直後には流動性を有しているので、サーマルヘッドの表面上で滑りを生じて円滑に移動できるが、非加熱部分（非活性部分）は滑りが悪く、サーマルヘッドの表面と擦れて搬送不良を生じる。例えば、感熱性粘着シートの長手方向（搬送方向）に沿って活性化した部分と非活性部分が並んで位置している場合には、活性化した部分に比べて非活性部分の速度が遅くなって停滞するため斜行（スキュー）を生じ易く、また、感熱性粘着シートの幅方向（搬送方向に交差する方向）に沿って活性化した部分と非活性部分が並んで位置している場合には、非活性部分がサーマルヘッドに当接する時に、その部分だけ速度が遅くなって停滞するためジャミングを生じ易い。特に、この傾向は、高温かつ高湿の環境下では、固まっている感熱性粘着剤が溶け出すために顕著になる。
【０００６】
このように感熱性粘着剤層の非活性部分の滑りが悪く、プラテンローラが空回りして感熱性粘着シートが停滞することは、要するに、非活性部分とサーマルヘッドの間の摩擦抵抗が、感熱性粘着層と反対側の面（記録可能層）とプラテンローラの間の摩擦抵抗よりも大きいことに起因する。
【０００７】
特に、前記した従来のサーマルプリンタの構成は、感熱性粘着剤層を持たないシートを搬送することを前提としたものであり、これをそのまま熱活性化装置に流用した場合に、前記した感熱性粘着シートの搬送不良の問題が生じ易い。すなわち、プラテンローラをサーマルプリンタに対して当接させる圧力の大きさにかかわらず、ほぼ全範囲にわたって、感熱性粘着剤層の非活性部分とサーマルヘッドの間に働く摩擦力が、記録可能層とジメチルシリコンゴム（プラテンローラ）の間の摩擦力よりも大きいため、プラテンローラの回転によって、感熱性粘着剤層の非活性部分をサーマルヘッドの表面上で停滞させずに円滑に搬送することが非常に困難である。
【０００８】
そこで本発明の目的は、一方の面に感熱性粘着剤層を有する感熱性粘着シートを、感熱性粘着剤層中に非活性部分が存在していても、サーマルヘッドの表面上で停滞することなく円滑に搬送することができる熱活性化装置と、それを含むプリンタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の熱活性化装置は、シート状基材の一方の面に感熱性粘着剤層が形成されている感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層を加熱して熱活性化させる熱活性化用サーマルヘッドと、熱活性化用サーマルヘッドと対向して配置され、熱活性化用サーマルヘッドに対して、一般的なサーマルプリンタ（記録装置）において記録用プラテンローラが記録用サーマルヘッドに当接する圧力と比較して小さい５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で当接し、かつ熱活性化用サーマルヘッドとの間を感熱性粘着シートを通過させて搬送する、フロロシリコンゴムを主成分とする熱活性化用プラテンローラとを有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、感熱性粘着シートの感熱性粘着剤層（特に非活性部分）が熱活性化用サーマルヘッドの表面上で停滞することが防げ、感熱性粘着シートを円滑に搬送することができる。特に、感熱性粘着剤が溶け出す高温かつ高湿の環境下でも、感熱性粘着シートを詰まることなく搬送できる。また、感熱性粘着剤層の熱活性化状態にあまり左右されずに円滑に感熱性粘着シートを搬送できるため、部分的に粘着性を発現させるような場合でも、斜行（スキュー）を生じるおそれが小さい。
【００１１】
さらに、熱活性化用プラテンローラは、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍの表面粗さを有することが好ましい。その場合、熱活性化用サーマルヘッドと熱活性化用プラテンローラの間に感熱性粘着シートが存在しないときに、両者が貼り付いてしまうことが防げる。
【００１２】
また、熱活性化用プラテンローラは３０〜５０度のゴム硬度を有することが好ましい。その場合、熱活性化用プラテンローラが適切なゴム潰れ量を持つ適切な下敷きとして機能して、良好な熱活性化を行える。
【００１３】
本発明のプリンタは、前記したいずれかの構成の熱活性化装置と、シート状基材の他方の面に形成されている記録可能層を加熱して記録する記録用サーマルヘッドと記録用サーマルヘッドと対向して配置され記録用サーマルヘッドとの間を感熱性粘着シートを通過させる記録用プラテンローラとを含む記録装置と、を有することを特徴とする。
【００１４】
このプリンタによると、記録装置の記録用サーマルヘッドおよび記録用プラテンローラによって、感熱性粘着シートの記録可能層への良好な記録と良好な搬送が実現できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、熱活性化用プラテンローラの材質と熱活性化用サーマルヘッドに対する当接圧力が適切に設定されているため、熱活性化装置において、感熱性粘着シートが熱活性化用サーマルヘッドの表面上で停滞せず、円滑に搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の熱活性化装置１の要部を示す概略正面図である。本実施形態の熱活性化装置１は、幅方向に列をなすように配置された複数の発熱素子（図示せず）を有する熱活性化用サーマルヘッド２と、熱活性化用サーマルヘッド２に圧接する熱活性化用プラテンローラ３と、ばね４を有している。熱活性化用サーマルヘッド２は、支持部材５の軸５ａを中心として回転可能に支持されており、ばね４によって熱活性化用プラテンローラ３に向けて付勢されている。それによって、熱活性化用プラテンローラ３は、相対的に、５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で熱活性化用サーマルヘッド２に当接している。
【００１８】
熱活性化用サーマルヘッド２は、セラミック基板上に形成された複数の発熱抵抗体の表面に結晶化ガラスの保護膜が設けられている構成など、公知のサーマルプリンタの記録ヘッドと同様の構成である。この構成は、多数の小型の発熱素子（発熱抵抗体）を用いて加熱する構成であるため、単一の（またはごく少数の）大型の発熱素子を用いて加熱する構成に比べて、温度分布を広い範囲にわたって均一にし易いという利点がある。熱活性化用サーマルヘッド２は、感熱性粘着シート１０の感熱性粘着剤層１０ａ（図２参照）に接するように位置している。
【００１９】
熱活性化用プラテンローラ３は、前記した通り、熱活性化用サーマルヘッド２に対して５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で圧接している。この熱活性化用プラテンローラ３は、ゴム硬度が３０〜５０度のフロロシリコンゴムから構成されており、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍの表面粗さを有している。
【００２０】
本実施形態で用いられる感熱性粘着シート１０は、例えば、図２に示すように、シート状基材１０ｂの表面側に断熱層１０ｃおよび感熱発色層（記録可能層）１０ｄが形成され、裏面側に感熱性粘着剤層１０ａが形成された構成である。なお、感熱性粘着剤層１０ａは、熱可塑性樹脂や固体可塑性樹脂等を主成分とする感熱性粘着剤が塗布され乾燥されて固化されたものである。ただし、感熱性粘着シート１０は、この構成に限定されるものではなく、感熱性粘着剤層１０ａを有していれば様々な変更が可能である。例えば、断熱層１０ｃを有しない構成や、図示しないが、記録可能層１０ｄの表面に保護層または有色記録層（予め記録されている層）が設けられている構成や、サーマルコート層が設けられている構成の感熱性粘着シート１０も使用可能である。
【００２１】
前記した構成の本実施形態の熱活性化装置１によると、感熱性粘着シート１０が熱活性化用サーマルヘッド２と熱活性化用プラテンローラ３の間に挿入され、熱活性化用プラテンローラ３によって熱活性化用サーマルヘッド２に押し付けられつつ、熱活性化用サーマルヘッド２が作動して発熱することによって、それに接する感熱性粘着剤層１０ａが加熱されて熱活性化する。それと同時に熱活性化用プラテンローラ３が回転して感熱性粘着シート１０が搬送されて、感熱性粘着剤層１０ａが熱活性化用サーマルヘッド２に当接しながら通過することによって、感熱性粘着シート１０の片面の感熱性粘着剤層１０ａに、全長にわたって粘着性を発現させることができる。
【００２２】
このように感熱性粘着シート１０を、感熱性粘着剤層１０ａに粘着性を発現させながら搬送する際に、感熱性粘着剤層１０ａ中に非加熱部分、すなわち非活性部分が存在していても、本実施形態では、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分が熱活性化用サーマルヘッド２の表面上で速度が遅くなって停滞することなく、感熱性粘着シート１０を円滑に搬送できる。この点について以下に説明する。本実施形態の熱活性化用プラテンローラ３は、ジメチルシリコンゴムよりも摩擦係数が大きくフッ素ゴムよりも粘着性が小さいフロロシリコンゴムからなる。そして、前記したようにばね４によって熱活性化用サーマルヘッド２が熱活性化用プラテンローラ３に向けて付勢され、相対的に、熱活性化用プラテンローラ３は５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で熱活性化用サーマルヘッド２に当接している。
【００２３】
これによって、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分と熱活性化用サーマルヘッド２の間の摩擦力ＦAよりも、記録可能層１０ｄと熱活性化用プラテンローラ３の間の摩擦力ＦBの方が大きくなる。その具体的な例を、図３のグラフに示している。このグラフは、横軸が荷重Ｗ（２つの部材が互いに当接する圧力）、縦軸が２つの部材の間の摩擦力Ｆを表している。一般に、剛体同士（例えばサーマルヘッドとシート材）の間の摩擦力はＦ＝ｋＷ（ｋは摩擦係数）で表され、ゴムと剛体（例えばゴム製のプラテンローラとシート材）の間の摩擦力はＦ＝ｋＷ2/3で表される。なお、荷重Ｗに関しては、本実施形態の場合、薄い感熱性粘着シート１０が圧力の大きさを変動させることはないので、プラテンローラがサーマルヘッドに当接する圧力と等しいと考えて構わない。
【００２４】
図３に示す例の場合、熱活性化用プラテンローラ３が熱活性化用サーマルヘッド２に当接する圧力Ｗが、およそ１０ｇｆ／ｍｍ2を境にして、それ以下の場合には、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分と熱活性化用サーマルヘッド２の間の摩擦力ＦA（線Ａにて図示）よりも、フロロシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラ３と記録可能層１０ｄの間の摩擦力ＦB（線Ｂにて図示）の方が大きくなる。一方、圧力が１０ｇｆ／ｍｍ2よりも大きい場合には、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分と熱活性化用サーマルヘッド２の間の摩擦力ＦA（線Ａ）よりも、記録可能層１０ｄと熱活性化用プラテンローラ３の間の摩擦力ＦB（線Ｂ）の方が小さくなる。本実施形態によると、フロロシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラ３を１０ｇｆ／ｍｍ2以下の圧力で熱活性化用サーマルヘッド２に当接させる構成であるため、感熱性粘着シート１０が熱活性化用サーマルヘッド２と熱活性化用プラテンローラ３の間に挿入されて搬送される際には、感熱性粘着剤層１０ａの非活性部分と熱活性化用サーマルヘッド２との摩擦力ＦAが比較的大きいにもかかわらず、それよりも強い力ＦBで、感熱性粘着シート１０は熱活性化用プラテンローラ３によって移動させられる。従って、搬送不良が生じることはなく、感熱性粘着シート１０は熱活性化用プラテンローラ３に伴って円滑に移動する。なお、図３のグラフは一例であり、圧力以外の様々な条件（後述するプラテンローラの表面粗さやゴム硬度など）に応じて変化することが考えられるため、その都度の条件に応じて、摩擦力の大小の境界点が１０ｇｆ／ｍｍ2から変動することもあると考えられる。
【００２５】
図３のグラフには、対比のために、サーマルプリンタにおける一般的なプラテンローラの材質であるジメチルシリコンゴムと記録可能層との間の摩擦力（線Ｄにて図示）についても示している。このグラフを参照すると、従来のサーマルプリンタのようにジメチルシリコンゴムからなるプラテンローラを用いる場合、ほとんどの荷重Ｗの範囲において感熱性粘着剤層と熱活性化用サーマルヘッドの間の摩擦力（線Ａ）の方が、ジメチルシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラと記録可能層の間の摩擦力（線Ｄ）よりも大きい。熱活性化用プラテンローラが熱活性化用サーマルヘッドに当接する圧力がごく小さいときには、感熱性粘着剤層と熱活性化用サーマルヘッドの間の摩擦力（線Ａ）の方が、ジメチルシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラと記録可能層の間の摩擦力（線Ｄ）よりも小さい領域もある。しかし、この圧力が５ｇｆ／ｍｍ2よりも小さいと、プラテンローラが、感熱性粘着剤層の熱活性化時の下敷きとして十分に機能せず、良好な熱活性化が行えないので現実的でない。従って、熱活性化用プラテンローラが回転しても空回りし、感熱性粘着剤層の非活性部分は熱活性化用サーマルヘッドの表面上で停滞して搬送不良を引き起こす。これに対して、本実施形態では、前記した通り、フロロシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラ３を用い、それが熱活性化用サーマルヘッド２に当接する圧力を５〜１０ｇｆ／ｍｍ2に設定することにより、ジメチルシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラを用いる場合に生じるこのような搬送不良の問題を解決している。
【００２６】
本実施形態の熱活性化用プラテンローラ３は、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍの表面粗さを有している。この表面粗さの範囲は、摩擦係数の大きなフロロシリコンゴムからなる熱活性化用プラテンローラ３において、感熱性粘着シート１０が間に介在しないときに熱活性化用サーマルヘッド２に貼り付いてしまうのを防ぐことができ、かつ、感熱性粘着シート１０を、熱活性化用サーマルヘッド２上を円滑に搬送可能であるとともに、熱活性化用プラテンローラ３から容易に剥がれてその下流側へ円滑に搬送できる程度にべたつきを抑えることができる条件を実験的に求めた結果である。
【００２７】
また、本実施形態の熱活性化用プラテンローラ３は３０〜５０度のゴム硬度を有している。これは、フロロシリコンゴムの中ではゴム硬度が比較的小さく、それによって、熱活性化用プラテンローラ３が熱活性化用サーマルヘッド２に当接する圧力が５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の時に、熱活性化時の下敷きとして、適切なゴム潰れ量を確保し、十分なニップ幅を実現して活性かすれを回避するために機能して、良好な熱活性化を可能にする。
【００２８】
次に、以上説明した本発明の熱活性化装置１を組み込んだプリンタについて、図４を参照して説明する。
【００２９】
図４に示す感熱性粘着シート用プリンタの基本構成について簡単に説明すると、ロール状に巻回された感熱性粘着シート１０を保持するロール収納機構１３と、感熱性粘着シート１０の記録可能層１０ｄ（図２参照）に記録する記録装置１４と、感熱性粘着シート１０を所定の長さに切断するカッター機構１５と、感熱性粘着シート１０の感熱性粘着剤層１０ａ（図２参照）を熱活性化させる、前記した図１に示す構成の熱活性化装置１（図１と図４では図示されている向きが異なっている）が設けられている。
【００３０】
ロール収納機構１３は、感熱性粘着シート１０のロール体を回転自在に保持するものである。
【００３１】
記録装置１４は、ドット記録が可能なように幅方向（図４に垂直な方向）に並べて配設された、比較的小さな抵抗体からなる複数の発熱素子を有する記録用サーマルヘッド１７と、記録用サーマルヘッド１７に圧接される記録用プラテンローラ１８から構成されている。記録用サーマルヘッド１７は、ロール収納機構１３から送られる感熱性粘着シート１０の記録可能層１０ｄに接するように位置し、支持部材１１の軸１１ａを中心として回転可能に支持されており、ばね１２によって記録用プラテンローラ１８に向けて付勢されている。それによって、記録用プラテンローラ１８は記録用サーマルヘッド１７に当接している。記録用サーマルヘッド１７は、前記した熱活性化装置１の熱活性化用サーマルヘッド２と同様の構成のもの、すなわち、セラミック基板上に形成された複数の発熱抵抗体の表面に結晶化ガラスの保護膜が設けられている構成など、公知のサーマルプリンタの記録ヘッドと同様の構成である。このように、記録用サーマルヘッド１７と熱活性化用サーマルヘッド２を同じ構成のものにすることにより、部品を共通化してコストの低減を図ることができる。
【００３２】
本実施形態の記録用プラテンローラ１８は、ゴム硬度が３０〜４０度程度のジメチルシリコンゴムから構成されており、記録用サーマルヘッド１７に対して２０ｇｆ／ｍｍ2以上の圧力で圧接している。まだ非活性である感熱性粘着剤層１０ｄは、記録用サーマルヘッド１７には当接せず、記録用プラテンローラ１８に当接してその回転に合わせて一緒に移動するため、この構成によって、一般的なサーマルプリンタと同様に良好な記録および感熱性粘着シート１０の搬送が行える。
【００３３】
カッター機構１５は、記録装置１４によって記録が行われた感熱性粘着シート１０を所定の長さで切断してラベル状にするためのものであり、電動モータ等の駆動源（図示せず）によって作動される可動刃１５ｂと、それに対向する固定刃１５ａ等から構成されている。さらに、このカッター機構１５には、１対の刃１５ａ，１５ｂに加えて、感熱性粘着シート１０をカッター機構１５から排出する１対の送出ローラ７，８が設けられている。感熱性粘着シート１０は、この送出ローラ７，８の間に挟まれて、後段の熱活性化装置１に送られる。なお、このような送出ローラ７，８を設けずに、記録装置１４の記録用プラテンローラ１８による搬送力を利用して、感熱性粘着シート１０がカッター機構１５から熱活性化装置１へ送られるように構成してもよい。
【００３４】
このカッター機構１５の下流側に熱活性化装置１が設けられている。熱活性化装置１は、熱活性化用サーマルヘッド２と、熱活性化用プラテンローラ３と、支持部材５と、ばね４と、ガイド部材９と、挿入ローラ６ａ，６ｂを有し、さらに、熱活性化用サーマルヘッド２と熱活性化用プラテンローラ３の間を通過した感熱性粘着シート１０を、プリンタ外部へ排出するための排出ローラ１９および排出ガイド２０が設けられている。
【００３５】
カッター機構１５の送出ローラ７，８と熱活性化装置１の挿入ローラ６ａ，６ｂの回転を調整することによって、それらの間で感熱性粘着シート１０を弛ませることができる構成が設けられている。この点について説明すると、刃１５ａ，１５ｂによって感熱性粘着シート１０を切断する際に、切断される部分が停止していないと切断動作が行えない（移動中の感熱性粘着シート１０を刃１５ａ，１５ｂによって円滑に切断することは不可能である）。一方、感熱性粘着シート１０全体の搬送を停止してしまうと、熱活性化装置１において熱活性化させられた感熱性粘着剤層１０ａが停止したまま熱活性化用サーマルヘッド２に貼り付いて移動不能になってしまう。従って、感熱性粘着シート１０が熱活性化用サーマルヘッド２に対向する位置に存在する時には、感熱性粘着剤層１０ａが熱活性化用サーマルヘッド２に貼り付いてしまわない程度の速度で感熱性粘着シート１０を移動させ続けなければならず、一方、熱活性化用サーマルヘッド２のうちの切断すべき部分が刃１５ａ，１５ｂに対向する位置に到達したら、その部分を一時停止して切断を行わなければならない。
【００３６】
そこで、熱活性化に先立って、感熱性粘着シート１０の先端が熱活性化用サーマルヘッド２まで到達していない時点で、挿入ローラ６ａ，６ｂの回転を送出ローラ７，８の回転に比べて遅くすることによって、両者の間で感熱性粘着シート１０を弛ませる。こうすることによって、その後に、刃１５ａ，１５ｂに対向する位置では感熱性粘着シート１０を部分的に一時停止させつつ、熱活性化装置１内では停止することなく搬送し続けることを可能にしている。具体的には、予め、送出ローラ７，８と挿入ローラ６ａ，６ｂの回転速度差を設けて弛み部を形成した後に、挿入ローラ６ａ，６ｂを通常の回転速度で回転させて、挿入ローラ６ａ，６ｂの下流側にある熱活性化装置１によって熱活性化処理を行う。この途中で、感熱性粘着シート１０の切断すべき位置が刃１５ａ，１５ｂに対向する位置に到達したら、送出ローラ７，８を一時停止させて刃１５ａ，１５ｂによって円滑に切断を行う。このとき、送出ローラ７，８は停止しているが、感熱性粘着シート１０のうち挿入ローラ６ａ，６ｂの下流側にある部分は、弛みの分だけ移動し続けることができる。こうすることによって、感熱性粘着シート１０が熱活性化用サーマルヘッド２に貼り付いて移動不能になることを防ぎつつ、感熱性粘着シート１０の所定の部分をカッター機構１５によって円滑に切断することができる。弛みの大きさは、弛みが完全に解消する前に、切断が完了して送出ローラ７，８の回転を再開させて挿入ローラ６ａ，６ｂと同時に回転させることができる程度に設定される。ガイド部材９は、弛み方向を規制するとともに、弛み部分から挿入ローラ６ａ，６ｂの方へ感熱性粘着シート１０を円滑に進行させるように働く。
【００３７】
なお、前記した説明では、予め、送出ローラ７，８と挿入ローラ６ａ，６ｂの回転速度差を設けて弛み部を形成しているが、感熱性粘着シート１０の先端が熱活性化用サーマルヘッド２まで到達していない時点で挿入ローラ６ａ，６ｂを一旦停止して弛み部を形成することもできる。いずれの場合にも、予め弛み部を形成しておくことによって、感熱性粘着シート１０の切断すべき位置が刃１５ａ，１５ｂに対向する位置に到達した時点で、即座に送出ローラ７，８を停止して刃１５ａ，１５ｂによる切断を行うことができる。この切断のタイミングは、熱活性化動作等とは無関係に全く自由に設定できる。
【００３８】
また、このプリンタには、記録装置１４の入口や熱活性化装置１の熱活性化用サーマルヘッド２の手前で感熱性粘着シート１０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。さらに、このプリンタは、図示しないが、検出器Ｓ１，Ｓ２と信号の送受信が可能で、搬送機構を構成する各ローラ３，６ａ，６ｂ，７，８，１８，１９と可動刃１５ｂと記録用サーマルヘッド１７と熱活性化用サーマルヘッド２等を駆動し、それらの動作を制御する制御装置を有している。
【００３９】
このような構成のプリンタを用いて、感熱性粘着シート１０からなる所望の粘着ラベルを製造する方法について説明する。
【００４０】
まず、ロール収納機構１３から引き出した感熱性粘着シート１０を、記録装置１４の記録用サーマルヘッド１７と記録用プラテンローラ１８の間に挿入する。制御装置から記録用サーマルヘッド１７に記録信号が供給されて、記録用サーマルヘッド１７の複数の発熱素子が適宜のタイミングで選択的に駆動されて発熱して、感熱性粘着シート１０の記録可能層１０ｄに記録を行う。この記録用サーマルヘッド１７の駆動と同期して記録用プラテンローラ１８が駆動されて回転し、感熱性粘着シート１０を、記録用サーマルヘッド１７の発熱素子が並んでいる方向に交差する方向、例えば発熱素子の列に対して垂直な方向に搬送する。具体的には、記録用サーマルヘッド１７による１ライン分の記録と、記録用プラテンローラ１８による感熱性粘着シート１０の所定量（１ライン分）の搬送とが交互に繰り返されることにより、感熱性粘着シート１０に所望の文字、数字、記号、画像等の記録が行われる。
【００４１】
このようにして記録された感熱性粘着シート１０は、カッター機構１５の可動刃１５ｂと固定刃１５ａの間を通過して、送出ローラ７，８に至る。そして、前記したように、感熱性粘着シート１０の先端が熱活性化用サーマルヘッド２まで到達していない時点で、熱活性化装置１の挿入ローラ６ａ，６ｂを一時停止し、または送出ローラ７，８に比べて低速にして、感熱性粘着シート１０を必要量だけ弛ませる。
【００４２】
次に、挿入ローラ６ａ，６ｂを回転させて、前記のようにして必要な記録が施された感熱性粘着シート１０を熱活性化装置１に送る。そして、熱活性化装置１において、熱活性化用サーマルヘッド２と熱活性化用プラテンローラ３の間に感熱性粘着シート１０を挟んだ状態で、制御装置が熱活性化用サーマルヘッド２を駆動して、それに接する感熱性粘着剤層１０ａを加熱して熱活性化させる。同時に、熱活性化用プラテンローラ３を回転させてラベル状の感熱性粘着シート１０を送り、感熱性粘着剤層１０ａの全面を熱活性化用サーマルヘッド２に当接させながらそれを通過させる。
【００４３】
このように感熱性粘着シート１０の搬送と熱活性化を行っている最中に、感熱性粘着シート１０の切断すべき位置が刃１５ａ，１５ｂに対向する位置に到達したら、即座に送出ローラ７，８を停止して刃１５ａ，１５ｂによる切断を行う。この時、挿入ローラ６ａ，６ｂは回転し続け、感熱性粘着シート１０の、送出ローラ７，８の下流側の部分は、弛み部を徐々に解消させながら、停止することなく移動し続ける。
【００４４】
このようにして、片面に所望の記録が施され反対面に粘着性が発現し、所定の長さに切断された、感熱性粘着シート１０からなる粘着ラベルが完成する。
【００４５】
本実施形態のプリンタによると、記録装置１４の記録用プラテンローラ１８と、熱活性化装置１の熱活性化用プラテンローラ３とで、材質や当接圧力をそれぞれ変えるという、従来にない構成を採用することによって、記録装置１４の記録用サーマルヘッド１７および記録用プラテンローラ１８によって、感熱性粘着シート１０の良好な記録と良好な搬送が実現できるとともに、前記したように、熱活性化装置１の熱活性化用プラテンローラ３が適切なゴム潰れ量を持つ良好な下敷きとして機能して良好な熱活性化を行えるとともに、感熱性粘着シート１０の感熱性粘着剤層中に非活性部分が存在していても、熱活性化用サーマルヘッド２に対向する位置で停滞せず、斜行やジャミング等の搬送不良の発生を抑え、挿入ローラ６ａ，６ｂおよび熱活性化用プラテンローラ３の回転に対応した速度で感熱性粘着シート１０を円滑に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態の熱活性化装置を示す全体構成図である。
【図２】本発明において用いられる感熱性粘着シートの一例を示す拡大断面図である。
【図３】サーマルヘッドまたはプラテンローラとシート材の様々な組み合わせにおける、荷重と摩擦力の関係を示すグラフである。
【図４】図１に示す熱活性化装置を含むプリンタを示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 熱活性化装置
２ 熱活性化用サーマルヘッド
３ 熱活性化用プラテンローラ
４，１２ ばね
５，１１ 支持部材
５ａ，１１ａ 軸
６ａ，６ｂ 挿入ローラ
７，８ 送出ローラ
９ ガイド部材
１０ 感熱性粘着シート
１０ａ 感熱性粘着剤層
１０ｂ シート状基材
１０ｃ 断熱層
１０ｄ 記録可能層
１３ ロール収納機構
１４ 記録装置
１５ カッター機構
１５ａ 固定刃
１５ｂ 可動刃
１７ 記録用サーマルヘッド
１８ 記録用プラテンローラ
１９ 排出ローラ
２０ 排出ガイド
Ｓ１，Ｓ２ 検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状基材の一方の面に感熱性粘着剤層が形成されている感熱性粘着シートの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用サーマルヘッドと、
前記熱活性化用サーマルヘッドと対向して配置され、前記熱活性化用サーマルヘッドに対して５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で当接し、かつ前記熱活性化用サーマルヘッドとの間を前記感熱性粘着シートを通過させて搬送する、フロロシリコンゴムを主成分とする熱活性化用プラテンローラと
を有する熱活性化装置。
【請求項２】
前記熱活性化用プラテンローラは、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍの表面粗さを有する、請求項１に記載の熱活性化装置。
【請求項３】
前記熱活性化用プラテンローラは３０〜５０度のゴム硬度を有する、請求項１または２に記載の熱活性化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱活性化装置と、
シート状基材の他方の面に形成されている記録可能層を加熱して記録する記録用サーマルヘッドと、前記記録用サーマルヘッドと対向して配置され、前記記録用サーマルヘッドとの間を前記感熱性粘着シートを通過させる記録用プラテンローラとを含む記録装置と
を有するプリンタ。
【請求項１】
シート状基材の一方の面に感熱性粘着剤層が形成されている感熱性粘着シートの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用サーマルヘッドと、
前記熱活性化用サーマルヘッドと対向して配置され、前記熱活性化用サーマルヘッドに対して５〜１０ｇｆ／ｍｍ2の圧力で当接し、かつ前記熱活性化用サーマルヘッドとの間を前記感熱性粘着シートを通過させて搬送する、フロロシリコンゴムを主成分とする熱活性化用プラテンローラと
を有する熱活性化装置。
【請求項２】
前記熱活性化用プラテンローラは、十点平均粗さＲｚが１０〜１５μｍの表面粗さを有する、請求項１に記載の熱活性化装置。
【請求項３】
前記熱活性化用プラテンローラは３０〜５０度のゴム硬度を有する、請求項１または２に記載の熱活性化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱活性化装置と、
シート状基材の他方の面に形成されている記録可能層を加熱して記録する記録用サーマルヘッドと、前記記録用サーマルヘッドと対向して配置され、前記記録用サーマルヘッドとの間を前記感熱性粘着シートを通過させる記録用プラテンローラとを含む記録装置と
を有するプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−７６６６２（Ｐ２００７−７６６６２Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６３８８１（Ｐ２００５−２６３８８１）
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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