JP2013154944A - 粘着力発現ユニット、粘着ラベル発行装置、及びプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】ブロッキング現象の発生を抑制した上で、樹脂フィルム等からなる機能層の厚みに関わらず安定した粘着力を発現させることができる粘着力発現ユニット、粘着ラベル発行装置、及びプリンタを提供する。
【解決手段】粘着ラベル１０の幅方向に沿って配列された複数の発熱素子３１を有し、粘着層側から粘着ラベル１０を加熱して発熱素子３１により機能層に孔を形成する粘着力発現用サーマルヘッド３０を備え、粘着力発現用サーマルヘッド３０に対して粘着ラベル１０の搬送方向Ｆに沿う上流側または下流側には、粘着ラベル１０のうち少なくとも孔の形成箇所を加熱する加熱手段４２が配設されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、粘着ラベルに粘着力を発現させる粘着力発現ユニット、粘着ラベル発行装置、及びプリンタに関する。

従来、例えば食品のＰＯＳラベルや物流・搬送ラベル、医療用ラベル、バゲッジタグ、瓶・缶類の表示ラベル等に用いられる粘着ラベル用のラベル用紙として、基材の表面に形成された記録面（印字面）と、基材の裏面に形成された粘着層と、この粘着層を被覆する剥離紙（セパレータ）と、で構成されているものが広く知られている。
この種の粘着ラベルを被着体に貼付して使用する場合には、記録面に例えばバーコードや価格等の所定の情報を印字した後、裏面の剥離紙を粘着層から剥離する必要がある。しかしながら、剥離した剥離紙を回収してリサイクルすることは実際上困難であるため、剥離紙が産業廃棄物となる問題があった。

そこで、近年では環境保全や環境負荷軽減の観点から、剥離紙を使用しない粘着ラベルが用いられるようになっている。
剥離紙を使用しない粘着ラベルとしては、例えば、以下に示すようなものがある。まず、記録面の表面にシリコン樹脂等の離型剤を塗布し、粘着ラベルがロール状に巻回されても記録面と粘着層との離型性が確保されるものが知られている（第１粘着ラベル）。また、粘着層を加熱することにより粘着性を発現する熱活性粘着剤層を用いたものも知られている（第２粘着ラベル）。
さらに、例えば、特許文献１には上述した第１，第２粘着ラベルとは異なる粘着ラベル（第３粘着ラベル）が記載されている。図１１（特許文献１の図２）は、粘着ラベル２００の積層構造を表す図である。図１１に示されるように、粘着ラベル２００は、基材２０１と粘着層２０２と樹脂フィルム２０３が積層した積層構造を備えている。樹脂フィルム２０３は、ポリエステルフィルムを使用し、厚さが１〜３μｍである。そして使用時は、樹脂フィルム２０３に針２１０を用いて孔を空ける、或いは、樹脂フィルム２０３として延伸ポリエステルフィルムを使用し、加熱方式、例えばサーマルヘッド加熱により樹脂フィルム２０３に孔を開けて樹脂フィルム２０３を壊し下層の粘着層２０２を露出させ、粘着力を発現させている。

上述した各種粘着ラベルのうち、粘着層２０２を樹脂フィルム２０３で被覆した第３粘着ラベル２００は、樹脂フィルム２０３を加熱して孔を形成するための手段として、サーマルヘッドを用いることが上述した特許文献１に記載されている。

特開２００６−７８７３３号公報

ところで、上述した粘着ラベルにおいて、粘着層２０２における粘着剤の粘性（流動性）と、樹脂フィルム２０３の厚みとは強い相関関係を有する。すなわち、粘着ラベル２００に粘着力を発現させるためには、樹脂フィルム２０３に孔を形成した後、孔を通して粘着層２０２を、粘着ラベル２００のうち樹脂フィルム２０３側の表面までせり上がらせる必要がある。
そのため、樹脂フィルム２０３の厚みが厚くなるに従い、粘着ラベル２００を貼り付ける際の圧力を強くしなければならず、使い勝手が損なわれるという問題がある。

これに対して、粘着層２０２の粘度を低下させることで、樹脂フィルム２０３側の表面まで粘着層２０２をせり上がらせ易くすることも考えられる。
しかしながら、粘着ラベル２００は、図１２に示すように、ロール状に巻回された連続紙（ロール紙）として供給されるのが一般的であり、巻回されている粘着ラベル２００には巻回するときの張力の影響によって厚さ方向に一定の圧力を受けている。この場合、図１２に示すように、粘着層２０２の粘度が低すぎると、粘着ラベル２００の幅方向両側に位置する端面から粘着剤２２０が押し出されて漏出する虞がある。そのため、押し出された粘着剤２２０により、粘着ラベル２００同士が張り付く、いわゆるブロッキング現象が生じるという問題がある。

本発明は、このような事情に考慮してなされたものであって、ブロッキング現象の発生を抑制した上で、樹脂フィルム等からなる機能層の厚みに関わらず安定した粘着力を発現させることができる粘着力発現ユニット、粘着ラベル発行装置、及びプリンタを提供することを目的としている。

本発明に係る粘着力発現ユニットは、基材の一方の面上に設けられた印字可能層、及び他方の面上に設けられ、非粘着性の樹脂フィルム等からなる機能層で被覆された粘着層、を具備する粘着ラベルを加熱して、その粘着力を発現させる粘着力発現ユニットであって、前記粘着ラベルの幅方向に沿って配列された複数の発熱素子を有し、前記粘着層側から前記粘着ラベルを加熱して前記発熱素子により前記機能層に孔を形成するサーマルヘッドを備え、前記サーマルヘッドに対して前記粘着ラベルの搬送方向に沿う上流側または下流側には、前記粘着ラベルのうち少なくとも前記孔の形成箇所を穿孔温度以下で加熱する加熱手段が配設されていることを特徴としている。

この構成によれば、サーマルヘッドに対して上流側または下流側で粘着剤の粘度を低下させることができるので、孔を通じて粘着ラベルの裏面（他方の面）まで粘着剤をせり上がり易くすることができる。これにより、機能層の厚みに関わらず安定した粘着力を発現させることができる。
この場合、予め粘度の低い粘着剤を用いることがないので、粘着ラベルの幅方向端面から粘着剤が漏出することがない。したがって、粘着ラベルをロール状に巻回した場合に、上述したブロッキング現象の発生が抑制でき、長期保存性を確保できる。また、ブロッキング現象を発生させる粘着剤のはみ出しが出ないため、サーマルヘッドに粘着剤が付着するのも抑制できる。
さらに、上述したように粘度の低い粘着剤を用いることがないので、比較的硬質の粘着ラベルを用いることが可能になる。そのため、搬送時における各種ローラ間、及びサーマルヘッドと、粘着ラベルと、の間の摩擦負荷を低減でき、ラベル搬送時における紙詰まり等を抑制できる。

また、本発明に係る粘着力発現ユニットは、前記加熱手段が、前記サーマルヘッドに対して前記搬送方向に沿う上流側に配設されていることを特徴としている。
この構成によれば、加熱手段をサーマルヘッドに対して搬送方向に沿う上流側に配設することで、孔を形成する前に粘着剤の粘度を低下させることができる。これにより、加熱手段を介して粘着剤の粘度を低下させた状態で、サーマルヘッドによって孔を形成するため、粘着ラベルに孔が形成された後に、粘着層の粘着剤を、孔を通じて粘着ラベルの機能層の裏面（他方の面）にまでせり上がらせ易くすることができる。したがって、粘着ラベルの粘着力を安定して発現させることができる。

また、前記サーマルヘッドに対向して、前記サーマルヘッドとの間で前記粘着ラベルを挟持しながら搬送するプラテンローラが配設されていることを特徴としている。
この構成によれば、粘着ラベルはプラテンローラによってサーマルヘッドに押し付けられながら搬送されることになるので、粘度が低下した粘着層の粘着剤が孔を通じて粘着ラベルの他方の面までせり上がり易くなる。これにより、粘着ラベルに粘着力を安定して発現させることができる。

また、前記加熱手段は、前記粘着ラベルにおける前記他方の面（裏面）を加熱しながら、前記粘着ラベルを搬送する熱ローラを有していることを特徴としている。
この構成によれば、加熱手段が熱ローラを有していることで、粘着ラベルの他方の面を直接加熱できるため、粘着層を効率的に加熱できる。

また、前記熱ローラに対向して、前記熱ローラとの間で前記粘着ラベルを挟持しながら搬送する対向ローラが配設されていることを特徴としている。
この構成によれば、熱ローラと対向して対向ローラを配設することで、これらに挟持搬送される粘着ラベルを確実に熱ローラに接触させることができるので、粘着層を確実に加熱できる。

また、前記加熱手段は、ハロゲンランプであることを特徴としている。
この構成によれば、粘着ラベルを間接的に加熱できるため、加熱手段のレイアウト性を向上させることができる。

また、前記サーマルヘッドは、前記発熱素子が配列された基板を備え、前記加熱手段は、前記基板に搭載されて前記粘着ラベルを加熱する発熱体を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、サーマルヘッドと加熱手段とを一体化させることで、装置の大型化を抑制できる。また、加熱手段をサーマルヘッドに接近させることができるため、粘着ラベルが発熱素子に到達するまでの間、粘着剤の粘度を低下させた状態を維持しやすくなる。

また、前記サーマルヘッドは、前記機能層における前記孔の形成箇所を予備加熱した後、前記孔を形成するための加熱を行なうことを特徴としている。
この構成によれば、上述した粘着剤の粘度低下によるせり上がり易さの向上に加え、機能層の穿孔性も向上するので、より安定した粘着力を発現することができる。

また、本発明の粘着ラベル発行装置は、上記本発明の粘着力発現ユニットと、該粘着力発現ユニットよりも前記搬送方向の上流側に配設され、帯状のラベル用紙を所望の長さに切断するカッターユニットと、を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、カッターユニットによって帯状のラベル用紙を所望する長さに切断した後、粘着力発現ユニットによって所望する領域だけの機能層を加熱して穿孔するので安定した粘着力を発現させることができるので、高品質な粘着ラベルを発行することができる。

また、本発明に係るプリンタは、上記本発明の粘着ラベル発行装置と、前記粘着力発現ユニットよりも前記搬送方向の上流側に配設され、前記印字可能層に印字を行う印字ユニットと、を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の粘着ラベル発行装置を備えているため、粘着力発現ユニットによって粘着力を発現させる前に、印字可能層に所望の情報を安定して印字できるので、各種の情報が明瞭に印字され、且つ安定した粘着力が発現された高品質な粘着ラベルを得ることができる。

本発明によれば、ブロッキング現象の発生を抑制しながら、樹脂フィルム等からなる機能層の厚みに関わらず安定した粘着力を発現させることができる。

本発明の実施形態におけるプリンタを示す概略構成図である。 粘着ラベルの断面図である。 粘着力発現ユニットの概略構成図である。 本実施形態における粘着力発現ユニットを通過する際の粘着ラベルの温度変化（℃）を示すグラフである。 第２実施形態における粘着力発現用サーマルヘッドの他の構成を示す側面図である。 第２実施形態における粘着力発現用サーマルヘッドの平面図である。 粘着力発現用サーマルヘッドの他の構成を示す側面図である。 粘着力発現用サーマルヘッドの他の構成を示す側面図である。 変形例における粘着力発現ユニットの概略構成図である。 本実施形態の他の構成における粘着力発現ユニットを通過する際の粘着ラベルの温度変化（℃）を示すグラフである。 従来の粘着ラベルの積層構造を示す断面図である。 従来の粘着ラベルがロール状に巻回された状態を示す斜視図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、本発明の粘着力発現ユニットを具備するサーマルプリンタについて説明する。
図１は本発明の実施形態におけるプリンタの概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のサーマルプリンタ１（以下、プリンタ１という）は、粘着ラベル１０をロール状に巻回したロール紙Ｒを使用し、該ロール紙Ｒから繰り出された帯状のラベル用紙Ｐに印字した後、所定の長さに切断して粘着ラベル１０とするとともに、粘着力発現用サーマルヘッド３０で粘着ラベル１０に粘着力を発現させた状態でラベル発行する装置である。なお、本実施形態では、図１に示す状態において、ラベル用紙Ｐの搬送方向をＦとし、ロール紙Ｒ側を上流側、搬送方向Ｆの先端側を下流側として説明する。

（粘着ラベル）
図２は、本発明の実施形態における粘着ラベルの断面図である。
まず、ロール紙Ｒは、帯状のラベル用紙Ｐが巻回されてなり、プリンタ１の上流端に配設されたロール紙収容部２０内に回転可能に収容保持されている。具体的に、ラベル用紙Ｐ（粘着ラベル１０）は、図２に示すように、基材１１と、該基材１１の一方の面上に積層された印字可能層１２と、基材１１の他方の面上に積層された粘着層１３と、粘着層１３表面を被覆する非粘着性の機能層１４と、を備えている。なお、以下の説明では、ラベル用紙Ｐのうち、印字可能層１２側を表面（一方の面）側とし、機能層１４側を裏面（他方の面）側とする。

印字可能層１２は、加熱によって発色する感熱性記録層であり、基材１１の表面全体に亘って形成されている。
粘着層１３は、例えばアクリル系の粘着剤からなる厚さが１０μｍ〜２０μｍ程度の層であり、基材１１の裏面全体に亘って形成されている。なお、粘着剤としては、アクリル系に限らず、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリイソブチレンゴム等のゴム系粘着剤や、高凝集力のシリコンと高粘着力のシリコンレジンとからなるシリコン系粘着剤等であっても構わない。

機能層１４は、粘着層１３の表面全体を被覆している。具体的に、機能層１４は、例えばＰＥＴやＰＰ等からなる厚さが１μｍ程度のフィルムであって、加熱によって溶融させることで孔１５（図２（ｂ）参照）が形成される穿孔形成層である。孔１５は、後述する粘着力発現用サーマルヘッド３０の発熱素子３１によって局所的に加熱されることで開口される。そして、この孔１５が形成されることで、粘着層１３の粘着剤が孔１５を通じて粘着ラベル１０の裏面に露出し、これにより粘着力が発現される。なお、機能層１４にＰＰを用いた場合の融点、すなわち孔１５が形成される穿孔温度は１７０℃程度であり、ＰＥＴを用いた場合の融点は２６０℃程度である。

（プリンタ）
続いて、プリンタ１について説明する。
図１に示すように、プリンタ１は、ロール紙Ｒを収容する上述したロール紙収容部２０と、ロール紙Ｒから繰り出されたラベル用紙Ｐの印字可能層１２に印字を行う印字ユニット２１と、印字ユニット２１で印字されたラベル用紙Ｐを所望の長さの粘着ラベル１０に切断するカッターユニット２２と、カッターユニット２２で切断された粘着ラベル１０を加熱して粘着ラベル１０に粘着力を発現させる粘着力発現ユニット２３と、を備えている。

（印字ユニット）
印字ユニット２１は、粘着ラベル１０の厚さ方向（図１中上下方向）で対向配置された印字用プラテンローラ２５、及び印字用サーマルヘッド２６を備えるサーマルプリント機構であり、ロール紙収容部２０に対して下流側に配設されている。印字用サーマルヘッド２６は、ラベル用紙Ｐの幅方向に沿って多数の発熱素子が配列されたラインヘッドであり、ラベル用紙Ｐの表面側に配設されている。印字用サーマルヘッド２６は、図示しないコイルバネ等の弾性部材によってラベル用紙Ｐ側（印字用プラテンローラ２５側）に押圧されて、印字用プラテンローラ２５の外周面に対して圧接されている。

印字用プラテンローラ２５は、ラベル用紙Ｐの裏面側に配設され、図示しない駆動源により回転可能に構成されている。印字ユニット２１では、印字用プラテンローラ２５と印字用サーマルヘッド２６との間にラベル用紙Ｐを挟持した状態で、駆動源を駆動させて印字用プラテンローラ２５を回転させることで、ラベル用紙Ｐをロール紙Ｒから繰り出して搬送することが可能である。なお、ロール紙収容部２０と印字ユニット２１との間には、ロール紙Ｒから繰り出されたラベル用紙Ｐを厚さ方向に挟持しながら、下流側に向けて送り出す第１搬送ローラ２７が配設されている。

（カッターユニット）
カッターユニット２２は、固定刃２２ａ、及び可動刃２２ｂを有する切断機構であり、印字ユニット２１に対して搬送方向Ｆの下流側に配設されている。固定刃２２ａ、及び可動刃２２ｂは、ラベル用紙Ｐを厚さ方向に挟んで互いに刃先が向かい合うように配設されており、そのうち固定刃２２ａはラベル用紙Ｐの裏面側に配設され、可動刃２２ｂはラベル用紙Ｐの表面側に配設されている。但し、固定刃２２ａをラベル用紙Ｐの表面側に配設し、可動刃２２ｂをラベル用紙Ｐの裏面側に配設しても構わない。可動刃２２ｂは、固定刃２２ａに対して接近離間可能にスライド自在とされており、固定刃２２ａとの間でラベル用紙Ｐを上下に挟み込んで切断可能とされている。なお、カッターユニット２２よりも下流側には、切断された粘着ラベル１０を厚さ方向に挟持しながら、下流側に向けて送り出す第２搬送ローラ２８が配設されている。

（粘着力発現ユニット）
図３は、粘着力発現ユニットの概略構成図である。
図１，３に示すように、粘着力発現ユニット２３は、粘着ラベル１０を加熱して機能層１４に孔１５を形成する穿孔手段４１と、穿孔手段４１の上流側に配設されて粘着ラベル１０を予備加熱（プリヒート）する加熱手段４２と、を備えている。

穿孔手段４１は、粘着ラベル１０の厚さ方向に沿って対向配置された粘着力発現用プラテンローラ４３及び粘着力発現用サーマルヘッド３０を備えている。
粘着力発現用サーマルヘッド３０は、基板４４上における粘着ラベル１０の幅方向に沿って多数の発熱素子３１が配列されたラインヘッドであり、粘着ラベル１０の裏面側に配設されている。

基板４４は、粘着ラベル１０の幅方向を長手方向とするセラミック等からなる板材である。基板４４は、図示しないコイルバネ等の弾性部材によって粘着力発現用プラテンローラ４３側に押圧されており、基板４４のうち、下流端が粘着力発現用プラテンローラ４３の外周面に対して圧接されている。

基板４４に形成された各発熱素子３１は、粘着ラベル１０の機能層１４を各別に加熱することで機能層１４に孔１５を形成する。

粘着力発現用プラテンローラ４３は、図示しない駆動源によって回転可能とされたローラであって、粘着力発現用サーマルヘッド３０との間で粘着ラベル１０を挟み込みながら下流側に向けて送り出している。なお、穿孔手段４１よりも下流側には、粘着力が発現した粘着ラベル１０を厚さ方向に挟持しながら、下流側に向けて送り出す第３搬送ローラ４５（図１参照）が配設されている。

ここで、加熱手段４２は、第２搬送ローラ２８から送り出される粘着ラベル１０に対して裏面側に配設された熱ローラ５１と、粘着ラベル１０に対して表面側に配設された対向ローラ５２と、を備えている。
熱ローラ５１は、粘着ラベル１０を裏面側から加熱するものであり、粘着ラベル１０の厚さ方向に沿う粘着力発現ユニット２３と、第２搬送ローラ２８との間に配設されている。
対向ローラ５２は、外周面が熱ローラ５１の外周面に接触しており、図示しない駆動源によって回転可能とされている。したがって、上述した熱ローラ５１は、対向ローラ５２の回転に従動して対向ローラ５２と逆方向に回転する。粘着ラベル１０は、機能層１４側が熱ローラ５１に押圧されることで、直接加熱されながら下流側の穿孔手段４１に向けて送り出される。なお、熱ローラ５１を駆動ローラとし、対向ローラ５２を従動ローラとしても構わない。

（プリンタの作動方法）
次に、上述したプリンタ１の動作について説明する。
まず、プリンタ１の作動準備を行う。具体的には、図１に示すように、ロール紙収容部２０内にロール紙Ｒをセットした後、ロール紙収容部２０からラベル用紙Ｐを引き出し、そのラベル用紙Ｐの下流端を第１搬送ローラ２７間に差し込む。

次に、プリンタ１を図示しない外部入力装置に接続し、その外部入力装置からプリンタ１にラベル発行指令とともにラベル情報を出力する。このラベル情報としては、例えば粘着ラベル１０のサイズ情報や、印字データ、粘着力を発現させる孔１５の形成パターンデータ等がある。プリンタ１は、ラベル発行指令及びラベル情報を受けると、図示しない駆動源が駆動し、その駆動源の動力が各種ローラに伝達されて各種ローラが回転する。これにより、第１搬送ローラ２７間に差し込まれたラベル用紙Ｐが下流側に送り出されて、印字ユニット２１に供給される。

印字ユニット２１に供給されたラベル用紙Ｐは、印字用プラテンローラ２５と印字用サーマルヘッド２６との間を下流側に向けて送り出される。このとき、印字用サーマルヘッド２６が駆動してラベル情報に応じた印字動作を実施する。これにより、ラベル用紙Ｐが印字用プラテンローラ２５と印字用サーマルヘッド２６との間を通過する際に、ラベル用紙Ｐの印字可能層１２にバーコードや文字等が順次印刷される（印字工程）。

続いて、印字ユニット２１を通過したラベル用紙Ｐは、カッターユニット２２に供給される（切断工程）。カッターユニット２２に供給されたラベル用紙Ｐは、固定刃２２ａと可動刃２２ｂとの間を下流側に向けて送り出される。そして、ラベル用紙Ｐが固定刃２２ａと可動刃２２ｂとの間を所望の長さ分だけ通過すると、カッターユニット２２が作動して、可動刃２２ｂが固定刃２２ａに向けてスライド移動する。これにより、可動刃２２ｂと固定刃２２ａとの間でラベル用紙Ｐを挟み込みながら切断することができ、所望の長さに調整された粘着ラベル１０とすることができる。なお、ラベル用紙Ｐが所望の長さ分だけ通過したことを検出する方法としては、図示しない光学センサやマイクロスイッチ等を用いたり、またはラベル情報によるラベル長さ寸法とラベル用紙Ｐの紙送り量の計算値とに基づいて検出したりすることが可能である。

カッターユニット２２を通過した粘着ラベル１０は、第２搬送ローラ２８により下流側に送り出されて、粘着力発現ユニット２３に供給される（粘着力発現工程）。

ここで、図４は、本実施形態における粘着力発現ユニット２３を通過する際の粘着ラベルの温度変化（℃）を示すグラフである。なお、グラフ中の破線は、従来の粘着力発現ユニット、すなわち加熱手段を設けない場合の温度変化を示している。また、グラフ中に示す温度変化は、連続的に搬送される粘着ラベル１０における任意の一点での温度変化を示している。
図１，４に示すように、粘着力発現ユニット２３に供給される粘着ラベル１０は、まず時間ｔ１において加熱手段４２の熱ローラ５１と対向ローラ５２との間に挿入される（プリヒート工程）。そして、粘着ラベル１０は、これら熱ローラ５１と対向ローラ５２との間に挟まれながら下流側に向けて送り出される間に、熱ローラ５１によって裏面側から直接加熱される。具体的に、熱ローラ５１から粘着ラベル１０に供給される熱エネルギーは、機能層１４を介して粘着層１３に伝わることで、粘着層１３が加熱される。これにより、粘着層１３の粘着剤温度は、粘度が低下する（流動性が向上する）流動性向上温度Ｔａ以上に上昇する。なお、粘着ラベル１０を裏面側から加熱しても基材１１が断熱材として機能するため、印字可能層１２まで熱エネルギーが伝達されるのを抑制でき、印字可能層１２を感熱性記録層とした場合であっても、印字可能層１２の変質を抑制できる。

上述したプリヒート工程において、粘着剤の粘度を低下させるためには、機能層１４の穿孔温度（融点）以下であって、粘着層１３を１００℃以上に加熱することが好ましい。一方、例えば、粘着層１３にアクリル系やゴム系の粘着剤を用いた場合は粘着層１３の温度が１６０℃以上になると、粘着剤が変質する虞があるため好ましくない。したがって、粘着剤の変質を確実に抑えた上で、粘着剤の粘度を低下させるためには、プリヒート工程において１００℃以上１２０℃以下程度の範囲で粘着層１３を加熱することが好ましい。なお、シリコン系の粘着剤を用いた場合には、粘着剤が変質する温度はアクリル系やゴム系の粘着剤よりも高くなる。

次に、時間ｔ２において加熱手段４２を通過した粘着ラベル１０は、時間ｔ３において穿孔手段４１に供給される（穿孔工程）。穿孔手段４１に供給された粘着ラベル１０は、粘着力発現用サーマルヘッド３０と粘着力発現用プラテンローラ４３との間に挿入され、粘着力発現用プラテンローラ４３によって粘着力発現用サーマルヘッド３０に押し付けられながら下流側に搬送される。このとき、粘着力発現用サーマルヘッド３０の各発熱素子３１には、上述したラベル情報に基いて各別に熱エネルギーが印加されることで、印加された各発熱素子３１は穿孔に必要なエネルギー量で入力した穿孔情報に基いて選択的に発熱する。そのため、粘着ラベル１０の機能層１４のうち、発熱した発熱素子３１が接している部分だけが局所的に加熱される。

そして、時間ｔ４において機能層１４の加熱部分が融点（穿孔温度）Ｔｂ以上になると、機能層１４が溶融されて孔１５が形成される。なお、グラフ中では、粘着ラベル１０が流動性向上温度Ｔａ以上融点Ｔｂ以下に保持されている時間、すなわち時間ｔ１〜ｔ４間を粘着剤の粘度が低下するプリヒート時間Ｓ１とし、融点Ｔｂ以上に維持されている時間を機能層１４の穿孔時間Ｓ２としている。また、上述したエネルギー量は印加電圧のパルス幅と、印加電力と、に基づいて決定されるものであり、印加電力は発熱素子３１の平均抵抗値と、発熱素子３１への印加電圧と、に基づいて決定されるものである。

また、上述した孔１５が形成されることで、孔１５を通じて粘着ラベル１０の粘着層１３が露出する。このとき、上述した加熱手段４２によって粘着層１３の粘度が低下しているとともに、粘着ラベル１０は粘着力発現用プラテンローラ４３によって粘着力発現用サーマルヘッド３０に押し付けられながら下流側に搬送されているため、粘着層１３の粘着剤が孔１５を通じて機能層１４の表面、すなわち粘着ラベル１０の裏面にまでせり上がってくる。これにより、粘着ラベル１０に粘着力を発現させることができる。

そして、粘着力が発現された粘着ラベル１０は、時間ｔ５において穿孔手段４１を通過し、その後、第３搬送ローラ４５によって下流側に搬送される。これにより、粘着力を発現させた状態で、粘着ラベル１０を発行することができる。

ここで、機能層１４に厚さ１（μｍ）程度のＰＥＴを用いた場合、上述したプリヒート工程において粘着層１３へ熱エネルギーが伝達される時間は０．１（ｍｓｅｃ）程度である（機能層１４での熱の伝達速度が０．１（ｍｓｅｃ／μｍ）程度）。
また、その後の穿孔工程で粘着層１３の粘着剤を粘着ラベル１０の裏面側までせり上がらせるためには、プリヒート工程において、粘着層１３のうち機能層１４の厚みと同等の厚み分（例えば、１μｍ程度）だけ粘度を低下させることが好ましい。この場合、粘着層１３内で厚さ１（μｍ）に熱が伝達される時間を０．１（ｍｓｅｃ）程度とすると、プリヒート工程における加熱時間を合計０．２（ｍｓｅｃ）程度以上に設定すればよい。すなわち、機能層１４の厚みをＴ（μｍ）、加熱時間をＳ（ｍｓｅｃ）とすると、ＴとＳとの関係は、Ｓ≧０．２Ｔ（Ｓ≧０．１×２Ｔ）と考えることができる。

なお、機能層１４に厚さ１（μｍ）程度のＰＥＴを用いた場合、プリヒート工程を行わずに穿孔工程のみで孔１５を形成するために必要なパルス幅Ｄは０．５（ｍｓｅｃ）以上であることが一般的である。そのため、上述したプリヒート工程での加熱時間（０．２（ｍｓｅｃ）程度）は十分短い時間である。したがって、プリヒート工程では、孔１５を形成せずに粘着剤の粘度のみを低下させることができる。また、本実施形態では、プリヒート工程において予め機能層１４が加熱されるため、穿孔工程におけるパルス幅は０．５（ｍｓｅｃ）よりも短縮することができる。しかしながら、その場合であっても穿孔工程におけるパルス幅は、上述したプリヒート工程での加熱時間（０．２（ｍｓｅｃ））よりは長くなる。

このように、本実施形態の粘着力発現ユニット２３では、穿孔手段４１に対して搬送方向Ｆに沿う上流側に、粘着ラベル１０を加熱する加熱手段４２を配設する構成とした。
この構成によれば、穿孔手段４１の直前で粘着剤の粘度を低下させることができるので、孔１５の形成時において、孔１５を通じて粘着ラベル１０の裏面側まで粘着層１３をせり上がり易くすることができる。これにより、機能層１４の厚みに関わらず安定した粘着力を発現させることができる。
この場合、予め粘度の低い粘着剤を用いる必要がないので、ラベル用紙Ｐ（粘着ラベル１０）の幅方向端面から粘着剤が漏出することがない。したがって、上述したブロッキング現象の発生を抑制でき、長期保存性を確保することができる。また、ブロッキング現象を発生させる粘着剤のはみ出しがないため、粘着力発現用サーマルヘッド３０に粘着剤が付着するのも抑制できる。
さらに、上述したように予め粘度の低い粘着剤を用いる必要がないので、比較的硬質の粘着ラベル１０を用いることが可能になる。そのため、搬送時における各種ローラ間、及び各サーマルヘッド２６，３０と、粘着ラベル１０と、の間での摩擦負荷を低減でき、粘着ラベル１０の紙詰まり等を抑制できる。

ところで、従来のように穿孔手段４１（粘着力発現用サーマルヘッド３０）のみで粘着ラベル１０を加熱する場合には、図４中の破線開始点からｔ４までの時間で示すように、粘着ラベル１０を加熱してから孔１５の形成が開始されるまでの時間が短いため、粘着層１３における粘着剤の粘度が低下しきらないまま孔１５が形成されてしまう虞がある。これは、孔１５の形成が開始されると機能層１４の粘着層１３との接着部分が分離し、機能層１４を介して粘着層１３に熱を伝達することができなくなるためである。
これに対して、本実施形態では、加熱手段４２を穿孔手段４１に対して搬送方向Ｆに沿う上流側に配設することで、孔１５を形成する直前に粘着剤の粘度を低下させることができる。これにより、粘着剤の粘度を低下させた状態で、穿孔手段４１によって孔１５を形成するため、粘着ラベル１０が粘着力発現用プラテンローラ４３によって粘着力発現用サーマルヘッド３０に押し付けられながら下流側に搬送される際に、粘着層１３の粘着剤を、孔１５を通じて粘着ラベル１０の裏面にまでせり上がり易くすることができる。したがって、粘着ラベル１０の裏面において安定して粘着力を発現させることができる。

さらに、加熱手段４２が熱ローラ５１であることから、粘着ラベル１０の裏面を直接加熱できるため、粘着層１３を効率的に加熱できる。
また、粘着ラベル１０を間に挟んで熱ローラ５１と対向して粘着ラベル１０を搬送する対向ローラ５２を配設することで、粘着ラベル１０を確実に熱ローラ５１に接触させることができ、粘着層１３を確実に加熱できる。
さらに、プリヒート工程において予め機能層１４を加熱できるため、穿孔工程における加熱時間を短縮できる。そのため、プリヒート工程を追加しても消費電力の増加を抑制できる。

そして、上述した粘着力発現ユニット２３を有するラベル発行装置によれば、カッターユニット２２によってラベル用紙Ｐを所望する長さに切断した後、粘着力発現ユニット２３によって所望する領域だけに安定した粘着力を発現させることができ、高品質な粘着ラベル１０を発行することができる。
また、本実施形態のプリンタ１によれば、粘着力発現ユニット２３によって粘着力を発現させる前に、印字可能層１２に所望の情報を安定して印字できるので、各種の情報が明瞭に印字され、且つ安定した粘着力が発現された高品質な粘着ラベル１０を得ることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は第２実施形態における粘着力発現用サーマルヘッドの他の構成を示す側面図であり、図６は粘着力発現用サーマルヘッドの平面図である。なお、図６では、紙面下方を搬送方向Ｆの上流側とし、紙面上方を搬送方向Ｆの下流側として説明する。第２実施形態では、粘着力発現用サーマルヘッドと加熱手段とを一体化させた点で、上述した第１実施形態と相違している。したがって、以下の説明では、上述した実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図５，６に示すように、本実施形態の穿孔手段１４１における粘着力発現用サーマルヘッド１３０は、搬送方向Ｆに沿って配置された基板１４４と、基板１４４上における長手方向に沿って配列された多数の発熱素子１３１と、発熱素子１３１に接続された電極部１３２と、を主に備えている。なお、本実施形態の発熱素子１３１は、基板１４４の上面（粘着力発現用プラテンローラ４３側）における搬送方向Ｆに沿う下流寄りに配列され、粘着力発現用プラテンローラ４３の外周面に圧接される。

電極部１３２は、基板１４４上に例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ等をスパッタ等で積層し、その後、フォトリソグラフィ技術等によってパターニングされることで形成されたものであって、上述した複数の発熱素子１３１の全てに導通した共通電極部１３２ａと、各発熱素子３１に対して各別に導通した個別電極部１３２ｂと、で構成されている。

個別電極部１３２ｂは、樹脂等からなる封止部１３３で保護されたドライバＩＣ１３４に接続されている。ドライバＩＣ１３４は、基板１４４上の上流側において、長手方向に沿って配置されており、このドライバＩＣ１３４から基板１４４の下流側に向かって各個別電極部１３２ｂが櫛歯状に配列されている。

また、基板１４４のうち、ドライバＩＣ１３４よりも上流側には、外部接続端子１３５が基板１４４の長手方向に沿って複数配列されている。各外部接続端子１３５には、図示しない電気配線を介してドライバＩＣ１３４が各別に接続されるとともに、上述した共通電極部１３２ａの両端が各別に接続されている。外部接続端子１３５は、図示しないフレキシブル基板等を介して図示しないＣＰＵに接続されている。そして、このＣＰＵから入力される信号に基いて各発熱素子１３１の発熱が制御されることで、電極部１３２を通じて複数の発熱素子１３１のそれぞれに対して選択的に熱エネルギーを印加して、各発熱素子１３１を各別に発熱させることが可能とされている。

ここで、本実施形態の加熱手段１４２は、基板１４４に搭載されて粘着ラベル１０を加熱する発熱体１３６を備えている。発熱体１３６は、基板１４４の長手方向に沿う両側及び下流側において、基板１４４の外周に倣って延びる線材状の発熱体であり、その延在方向の両端が上述した外部接続端子１３５に各別に接続されている。そして、発熱体１３６は、ＣＰＵから入力される信号に基いて発熱が制御されることで、基板１４４全体を加熱するようになっている。

第２実施形態では、発熱体１３６により基板１４４（サーマルヘッド基板）を加熱した状態で、粘着力発現用サーマルヘッド１３０と粘着力発現用プラテンローラ４３（図１参照）との間に粘着ラベル１０を挿入する。すると、粘着ラベル１０は発熱素子１３１に到達する前段で、基板１４４によって裏面側から加熱されることで、粘着ラベル１０の粘着剤の粘性が低下する。
その後、粘着ラベル１０が発熱素子１３１を通過する際に、機能層１４のうち、発熱した発熱素子１３１に対応する部分だけがさらに加熱される。これにより、機能層１４が溶融して孔１５が形成される。

第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、穿孔手段１４１の粘着力発現用サーマルヘッド１３０と加熱手段１４２とを一体化させることで、加熱手段１４２を別体で設ける場合に比べて装置の大型化を抑制できる。また、加熱手段１４２を粘着力発現用サーマルヘッド１３０（発熱素子１３１）に接近させることができるため、粘着ラベル１０が発熱素子１３１に到達するまでの間、粘着剤を上述した流動性向上温度Ｔａ以上に維持しやすくなる。

なお、上述した第２実施形態では、粘着力発現用サーマルヘッド１３０と一体型の加熱手段１４２として、基板１４４上に発熱体１３６を配設した場合について説明したが、これに限らず、例えば図７に示すように、基板１４４を支持するヘッド支持体１５０内に発熱体１５２を埋設してもよく、また図８に示すように、ヘッド支持体１５０と基板１４４との間にシート状の発熱体１５３を介在させても構わない。

（第３実施形態）
上述した第２実施形態では、サーマルヘッド１３０上に基板１４４全体を加熱する発熱体１３６を配設したが、発熱素子１３１への熱エネルギーの印加方法を工夫することでも粘着層１３へのプリヒートを行うことができる。すなわち、この第３実施形態では、機能層１４上の穿孔する位置（孔１５の形成箇所）で、穿孔するための時間よりも短い時間だけ（例えば、時間Ｓ）、発熱素子１３１を発熱させる。時間Ｓよりも短い時間経過後、穿孔するための時間だけ発熱素子１３１を発熱させる。このように、１つの発熱体で２回の熱エネルギーを印加するため、第１、第２実施形態に比べ、プリヒートから穿孔までの総時間が長くなってしまうが、構造を簡単にすることができる。

（変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。図９は、変形例における粘着力発現ユニットの概略構成図である。本変形例では、粘着ラベル１０を間接的に加熱する点で上述した第１実施形態と相違している。なお、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図９に示すように、本変形例の加熱手段２４２は、粘着ラベル１０に向けてハロゲンランプ２５１等の熱光源を用いることで、粘着ラベル１０を加熱するようにしたものである。ハロゲンランプ２５１は、搬送方向Ｆに沿う第２搬送ローラ２８と穿孔手段２４１との間において、粘着ラベル１０の表面側に配置され、粘着ラベル１０の表面に向けて光を照射する。この場合、粘着ラベル１０の印字可能層１２は、感熱性記録層以外の記録層、または印字済みのラベル等であることが好ましい。なお、本変形例の粘着力発現用サーマルヘッド２３０は、搬送方向Ｆに沿って配置された基板２４４と、基板２４４上における長手方向に沿って配列された多数の発熱素子２３１と、を主に備えており、発熱素子２３１は、基板２４４の上面の搬送方向Ｆに沿う下流寄りに配列され、粘着力発現用プラテンローラ４３の外周面に圧接される。

本変形例によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、粘着ラベル１０を間接的に加熱できるため、加熱手段４２のレイアウト性を向上させることができる。なお、粘着ラベル１０を間接的に加熱する方法としては、上述した変形例以外にも温風等を用いることが可能である。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した第１実施形態では、粘着ラベル１０を直接的に加熱する加熱手段４２として、熱ローラ５１を用いる構成について説明したが、これに限らず、粘着力発現用サーマルヘッド３０とは別体で加熱用サーマルヘッドを設けても構わない。
この構成によれば、図１０に示すように、時間ｔ１〜ｔ２間において、加熱用サーマルヘッドによって粘着ラベル１０を流動性向上温度Ｔａ以上に加熱することで、穿孔工程（時間ｔ３〜ｔ５間）の前段で粘着剤の粘度を低下させておくことができる。なお、加熱用サーマルヘッドの駆動方法は、上述した粘着力発現用サーマルヘッド３０，２３０と同様にパルス駆動により行うことができる。この場合には、加熱用サーマルヘッドの駆動時間（パルス幅）を、粘着力発現用サーマルヘッド３０，２３０の駆動時間（パルス幅）よりも短く設定することが好ましい。
また、上述した第１実施形態では、熱ローラ５１等により粘着ラベル１０の全体を加熱する構成について説明したが、加熱用サーマルヘッドを用いる場合等には粘着ラベル１０のうち少なくとも孔１５の形成箇所のみを加熱することが可能である。

さらに、粘着ラベル１０としては、基材１１と粘着層１３との間に多孔性樹脂等からなる断熱層を設ける構成としても構わない。
また、上述した第１実施形態では、穿孔手段４１の上流側に加熱手段４２を設ける構成について説明したが、これに限らず、穿孔手段４１の下流側に加熱手段４２を設けても構わない。

また、上述した第１実施形態では、本発明の粘着力発現ユニット２３をサーマルプリンタに適用した場合について説明したが、これに限るものではない。
さらに、印字ユニット２１は粘着力発現ユニット２３よりも搬送方向Ｆの上流側に配設されていれば良く、例えばカッターユニット２２と粘着力発現ユニット２３との間に配設されていても構わない。

１…サーマルプリンタ（プリンタ） １０…粘着ラベル １２…印字可能層 １３…粘着層 １４…機能層 １５…孔 ２１…印字ユニット ２２…カッターユニット ３０，１３０，２３０…粘着力発現用サーマルヘッド（サーマルヘッド） ３１，１３１，２３１…発熱素子 ４２，１４２，２４２…加熱手段 ４４，１４４，２４４…基板 ５１…熱ローラ ５２…対向ローラ １３６，１５２，１５３…発熱体 １５１…ハロゲンランプ Ｐ…ラベル用紙

Claims (10)

1. 基材の一方の面上に設けられた印字可能層、及び他方の面上に設けられ、非粘着性の機能層で被覆された粘着層、を具備する粘着ラベルを加熱して、その粘着力を発現させる粘着力発現ユニットであって、
   前記粘着ラベルの幅方向に沿って配列された複数の発熱素子を有し、前記粘着層側から前記粘着ラベルを加熱して前記発熱素子により前記機能層に孔を形成するサーマルヘッドを備え、
   前記サーマルヘッドに対して前記粘着ラベルの搬送方向に沿う上流側または下流側には、前記粘着ラベルのうち少なくとも前記孔の形成箇所を穿孔温度以下で加熱する加熱手段が配設されていることを特徴とする粘着力発現ユニット。
2. 前記加熱手段は、前記サーマルヘッドに対して前記搬送方向に沿う上流側に配設されていることを特徴とする請求項１記載の粘着力発現ユニット。
3. 前記サーマルヘッドに対向して、前記サーマルヘッドとの間で前記粘着ラベルを挟持しながら搬送するプラテンローラが配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の粘着力発現ユニット。
4. 前記加熱手段は、前記粘着ラベルにおける他方の面を加熱しながら、前記粘着ラベルを搬送する熱ローラを有していることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の粘着力発現ユニット。
5. 前記熱ローラに対向して、前記熱ローラとの間で前記粘着ラベルを挟持しながら搬送する対向ローラが配設されていることを特徴とする請求項４記載の粘着力発現ユニット。
6. 前記加熱手段は、ハロゲンランプであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の粘着力発現ユニット。
7. 前記サーマルヘッドは、前記発熱素子が配列された基板を備え、
   前記加熱手段は、前記基板に搭載されて前記粘着ラベルを加熱する発熱体を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の粘着力発現ユニット。
8. 前記サーマルヘッドは、前記機能層における前記孔の形成箇所を予備加熱した後、前記孔を形成するための加熱を行なうことを特徴とする請求項１記載の粘着力発現ユニット。
9. 請求項１記載の粘着力発現ユニットと、
   該粘着力発現ユニットよりも前記搬送方向の上流側に配設され、帯状のラベル用紙を所望の長さに切断するカッターユニットと、を備えていることを特徴とする粘着ラベル発行装置。
10. 請求項９に記載の粘着ラベル発行装置と、
    前記粘着力発現ユニットよりも前記搬送方向の上流側に配設され、前記印字可能層に印字を行う印字ユニットと、を備えていることを特徴とするプリンタ。

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