JP2007090396A - 圧着フォーム作成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧着記録用紙の圧着加工時の間隔の変動を測定することで、連続運転時の変動を把握し、適切な剥離強度を再設定することで安定した接着力を持つ剥離性はがき、隠蔽はがき又は圧着はがきを提供する。
【解決手段】本発明の圧着フォーム作成装置は、架台に対して位置固定された固定軸受けに支持された下加圧ロールと、下加圧ロールと共に、通常状態では粘着性、接着性を示さず、加圧により剥離可能な接着性を示す、感圧接着層を有する圧着記録用紙を圧着加工するために隣設する上加圧ロールと、上加圧ロールを支持し、架台に対して移動可能にして取り付けられた可動軸受けと、下加圧ロールと上加圧ロールの間隔を制御する間隔調整装置と、圧着加工時の間隔の変動を測定する変位計と、変位計からの間隔値を基に感覚変動値を算出し表示する間隔変動値表示装置とを有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通常状態では粘着性も接着性も示さず、加圧により剥離可能な接着性を示す感圧接着層を有する圧着記録用紙を圧着加工する装置に関するものである。

近年、封書よりも郵便料金が安価で、封書と同様に情報の機密保持を可能とする親展性を有するはがきの用途が拡大している。その代表的なものとして圧着はがきがあり、圧着記録用紙すなわち、通常状態では粘着性も接着性も示さず、加圧により剥離可能な接着性を示す感圧接着層を有するものが用いられる。

圧着記録用紙の特徴である進展性を付与するには、加圧により剥離可能な接着性を示す感圧接着層に親展情報を印字した後、例えば、二つ折り、三つ折り又は複数枚を重ね合わせ、圧着フォーム作成装置により加圧接着させることで密封し、見かけ上１枚のはがきの形態とする。このような剥離性はがき、隠蔽はがき又は圧着はがきは、郵送中の取り扱いで剥離してしまってはならず、受取人が剥離したとき紙が破れてはならない。圧着記録用紙を使って、適切な接着力で加工するためには、圧着フォーム作成装置が有する機能の１つである間隔調整装置により加圧ロール間の間隔が調整され、適切な接着力に調整される（例えば、特許文献１参照）。

間隔調整装置の設定に際して、考慮するべき項目として、紙の物性（厚み、圧縮性、水分等）、加圧条件（ロール径、通過速度、ロールの表面温度等）、加圧対象紙の形状（紙幅、重ね合わせ枚数）、印刷デザインなどがある。ここで印刷デザインとは、感圧接着層にインクが載ることで剥離強度が低下する現象を指し、その低下分を見越して加圧ロール間の間隔を狭めに設定する必要があり、間隔調整装置の設定値を決める上で大変重要である。これらは何れも最終的に得られる接着力に影響を及ぼし、中には運転中に変動してしまう因子もある。例えば、運転の最初と最後で、紙の厚みが３μｍ変動した場合、重ね合わせ枚数が３枚の場合、９μｍの変動になる。また、２つの加圧ロールの表面温度が１０℃上昇した場合、直径１００ｍｍ、熱膨張係数１０×１０^-6の場合、ロール間隔は１０μｍ狭くなり、接着力に大きく影響する。

圧着記録用紙の加圧時には、大きな力がかかるため、設定した間隔は維持できず、紙の反発力により、押し広げられる。この押し広げられる量は、紙にかかる圧力と正の相関がある。圧着はがきを連続的に作成する場合は、連続フォームを単位フォーム毎に切断した後、折り畳まれ、加圧ロールに通過させるため、加圧ロールは加圧と解放を繰り返すことになり、機械的なダメージがかかり易い。尚、高速回転時に発生した加圧ロールの振動を減衰させる減衰手段を備えている圧着ユニット（例えば、特許文献２参照）がある。
特許第２７１７２９３号公報 特開平９−１８２９９４号公報

従来の圧着フォーム作成装置の問題点は、連続運転中に、様々な要因により変動する加圧ロール間隔を把握するすべを持たなかった。また、加圧時の大きな力により機械的に歪みが生じていても、知るすべを持たなかったことである。そこで、本発明における課題は、加工中でもロール間隔を随時監視し、安定した接着力を有した圧着記録用紙を作成することができる圧着フォーム作成装置を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明の圧着フォーム作成装置を発明するに至った。

すなわち、本発明の圧着フォーム作成装置は、架台に対して位置固定された固定軸受けに支持された下加圧ロールと、下加圧ロールと共に、通常状態では粘着性、接着性を示さず、加圧により剥離可能な接着性を示す、感圧接着層を有する圧着記録用紙を圧着加工するために隣設する上加圧ロールと、上加圧ロールを支持し、架台に移動可能にして取り付けられた可動軸受けと、下加圧ロールと上加圧ロールの間隔を制御する間隔調整装置と、圧着加工時の間隔の変動を測定する変位計と、変位計からの間隔値を基に感覚変動値を算出し表示する間隔変動値表示装置とを有することを特徴とする。

また、上記の圧着フォーム作成装置において、間隔変動値表示装置から出力される間隔変動値信号をもとに、間隔調整装置を連動させることを特徴とする。

本発明の圧着フォーム作成装置は、圧着記録用紙の圧着加工時の間隔の変動を測定することで、連続運転時の変動を把握し、適切な剥離強度を再設定することで安定した接着力を持つ剥離性はがき、隠蔽はがき又は圧着はがきを提供することができる。また、間隔の変動を長期的に比較することで、機械に蓄積された歪みを把握し、装置のメンテナンスに役立てることができる。

さらに、間隔変動値表示装置から出力される間隔変動値信号をもとに、間隔調整装置を連動させることで、剥離力が安定した自動運転が可能になる。

以下、図面により本発明の圧着フォーム作成装置について、詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施態様を示す圧着フォーム作成装置の斜視図である。
圧着フォーム作成装置は、架台３に対して位置固定された固定軸受け４に支持された下加圧ロール１と、それに隣設する上加圧ロール２の間を圧着記録用紙を通過させることで剥離性はがき、隠蔽はがき又は圧着はがきを作成する。下加圧ロール１と上加圧ロール２の間隔が狭くなるほど、得られる接着力は増加し、広くなるほど、減少するわけだが、要求させる接着力を得るために、適切な間隔に調整される。それを可能にするために、上加圧ロール２の可動軸受け５は、架台３に対して移動可能になっており、間隔調整装置７により間隔が調整できる。図では、下加圧ロール１と上加圧ロール２の間隔を調整可能とするために、軸受け５Ａと、それを押し上げるバネ５Ｂと、回転角度により移動量を調節するエンセンギヤ５Ｃと、エンセンギヤ５Ｃの回転角度を調整する間隔調整装置７の構成を取っているが、間隔が調整できれば、他の方式でも実現可能である。ここまでの構成は従来の圧着フォーム作成装置と同じである。そして、本発明の圧着フォーム作成装置にあっては、下加圧ロール１と上加圧ロール２の間隔を測定する変位計６が備わっている。

図では、変位計投光器６Ａと変位計受光器６Ｂと可視光半導体レーザ６Ｃと変位計コントローラ６Ｄと接続コード６Ｅの構成を取るレーザ式変位計を図示したが、圧着運転中に間隔が測定できるものであれば他の方式でも実現可能である。例えば、下加圧ロール１の下部及び上加圧ロール２の上部にそれぞれ変位計を設置し、各々の変位量から間隔を算出する方式でも実現可能である。さらに、上加圧ロール２の上部に設置した変位計の変位量１つから加圧ロール間隔が十分推測できるものであれば、上加圧ロール２の上部に設置した変位計１つの構成でも実現可能である。変位計６には、接触式変位計、非接触式レーザ変位計、非接触式渦電流変位計等が使用可能であり、繰り返し制度としては、１μｍ以下が好ましい。

変位計６は、加圧ロール間の間隔値を間隔信号２５として出力し、間隔信号２５は、間隔変動値表示装置８に入力される。間隔変動値表示装置８では、加圧時の間隔値と解放時の間隔値を保持しており、その差を間隔変動値として算出し、それを表示する。ここで、解放時の間隔値は、加圧ロールの解放時に、変位計６から出力された間隔信号２５を用いるか、予め設定した間隔値のいずれかを使用することができる。

図２は、上記の発明における圧着フォーム作成装置に設置した間隔変動値表示装置８から出力される間隔変動値信号２６をもとに、間隔調整装置７を制御するブロック図である。間隔変動値表示装置８から出力される間隔変動値信号２６は、間隔算出装置２２に送信される。間隔算出装置２２では、外因により変化した間隔変動値が、ある一定値以上乖離したら、間隔変動値が許容範囲内に入るように、最適間隔を算出し、間隔変更信号２７を送出する。間隔変更信号２７を受けた間隔調整装置７は、間隔変更信号の情報に従い、間隔を調整する。

図１における圧着フォーム作成装置の斜視図に基づき、実施例１について述べる。下加圧ロール１と、上加圧ロール２と、架台３と、固定軸受け４と、可動軸受け５と、間隔調整装置７とを備える日本エーディーエム社製の圧着フォーム作成装置（ＭＳ９１００）に、キーエンス社製の変位計６（ＬＳ−５０４０、ＬＳ−５０００）を設置した。変位計６は、軸受け５Ａの移動方向に対して、可視光半導体レーザ６Ｃが垂直になるように、変位計投光器６Ａと、変位計受光器６Ｂを設置した。変位計投光器６Ａと、変位計受光器６Ｂは、接続コード６Ｅにより、変位計コントローラ６Ｄに接続した。変位計コントローラ６Ｄでは、加圧ロール間の間隔値が間隔信号２５として出力するように設定した。間隔信号２５は、間隔変動値表示装置８（ＩＢＭ社製；ＴｈｉｎｋＰａｄ／ＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製；ＤＡＱＣａｒｄ７００）に入力され、間隔変動値を表示した。

表１は、上記圧着フォーム作成装置を使用し、三菱製紙社製の圧着記録用紙（ダイヤメールＷ−Ｎ）を使用し、単位フォーム毎に切断した後、三つ折りし、圧着加工するとき、シーラー設定値を変化させたときの予備実験データである。ここで、圧着記録用紙は、接着力測定を安定して行うことを優先し、親展情報の印字等は行わず、白紙のままとした。また、圧着フォーム作成装置を連続的に運転できるように、フォーム加工（用紙幅１３インチ、三つ折り用縦ミシン：中央部４．０、左右各４．５インチ、単位フォーム切断用横ミシン：６インチ、スプロケット加工）を施した。

１．シーラー設定値：上記圧着フォーム作成装置の操作パネルで、ロール間隔を設定した値。

２．初期ロール間隔：上記シーラー設定値に設定した後、圧がかかっていない状態での下加圧ロール１と上加圧ロール２との間隔であり、図１に示す変位計６で測定した。

３．初期紙厚（三つ折り）：圧着記録用紙を単位フォーム毎に切断し、三つ折りした直後、圧着加工する前の厚みを測定した。厚みは、ＪＩＳ Ｐ８１１８に準拠して測定した。

４．加圧時のロール間隔：上記シーラー設定値に設定した後、圧着記録用紙を単位フォーム毎に切断し、三つ折りした後、下加圧ロール１と上加圧ロール２の間を通し、加圧しているときの、下加圧ロール１と上加圧ロール２との間隔であり、図１に示す変位計６で測定した。

５．ロール間隔変動値：加圧時のロール間隔から初期ロール間隔を引いた値。すなわち、加圧時において、初期設定したロール間隔は維持できず、紙の反発力により、押し広げられた量。

６．圧着加工された圧着記録用紙の接着力：上記圧着フォーム作成装置により、圧着加工したものを、ＪＩＳ Ｋ６８５４に準じたＴ型剥離試験を行って接着力を測定した。

この結果から、シーラー設定値が１に対して、間隔変動値は約４．８μｍ変化することがわかる。

この結果を踏まえて、上記圧着フォーム作成装置と、日本エーディーエム社製の圧着フォーム作成装置（ＭＳ９１００）に付属するバースター（圧着記録用紙の縦ミシンに沿って三つ折りにし、さらに横ミシンの位置で切断し、単位フォームとして圧着フォーム作成装置に送り出す装置）を接続し、シーラー設定値を２８に初期設定し、２時間の連続運転を行った。このとき、間隔変動値表示装置に表示される間隔変動値を監視し、５２μｍから７μｍ以上乖離したら、連続運転を一時停止し、シーラー設定値を再設定後、連続運転を再開した。

（比較例１）
実施例１における連続運転において、間隔変動値が５２μｍから７μｍ以上乖離しても、シーラー設定値を再設定しないとした以外は実施例１と同様にして連続運転を行った。

表２は、実施例１の連続運転時の１０分毎のデータを表にしたものである。

表３は、比較例１の連続運転時の３０分毎のデータを表にしたものである。

１．経過時間：連続運転開始からの経過時間。

２．シーラー設定値：上記圧着フォーム作成装置の操作パネルで、ロール間隔を設定した値。

３．ロール間隔変動値：加圧時のロール間隔から初期ロール間隔を引いた値。すなわち、加圧時において、初期設定したロール間隔は維持できず、紙の反発力により、押し広げられた量。

４．圧着加工された圧着記録用紙の接着力：上記圧着フォーム作成装置により、圧着加工したものを、ＪＩＳ Ｋ６８５４に準じたＴ型剥離試験を行って接着力を測定した。

表２と表３との比較から明らかなように、圧着記録用紙の圧着加工時の間隔の変動を監視し、それに基づきシーラー設定値を再設定することで、安定した接着力を持つ圧着フォームを作成することができる。

本発明の一実施態様を示す圧着フォーム作成装置の斜視図である。 上記の発明における圧着フォーム作成装置に設置した間隔変動値表示装置から出力される間隔変動値信号をもとに、間隔調整装置を制御するブロック図である。

符号の説明

１ 下加圧ロール
２ 上加圧ロール
３ 架台
４ 固定軸受け
５ 可動軸受け
５Ａ 軸受け
５Ｂ バネ
５Ｃ エンセンギヤ
６ 変位計
６Ａ 変位計投光器
６Ｂ 変位計受光器
６Ｃ 可視光半導体レーザ
６Ｄ 変位計コントローラ
６Ｅ 接続コード
７ 間隔調整装置
８ 間隔変動値表示装置
２２ 間隔算出装置
２５ 間隔信号
２６ 間隔変動値信号
２７ 間隔変更信号

Claims (2)

1. 架台に対して位置固定された固定軸受けに支持された下加圧ロールと、下加圧ロールと共に、通常状態では粘着性、接着性を示さず、加圧により剥離可能な接着性を示す、感圧接着層を有する圧着記録用紙を圧着加工するために隣設する上加圧ロールと、上加圧ロールを支持し、架台に移動可能にして取り付けられた可動軸受けと、下加圧ロールと上加圧ロールの間隔を制御する間隔調整装置と、圧着加工時の間隔の変動を測定する変位計と、変位計からの間隔値を基に感覚変動値を算出し表示する間隔変動値表示装置とを有する圧着フォーム作成装置。
2. 間隔変動値表示装置から出力される間隔変動値信号をもとに、間隔調整装置を連動させることを特徴とする請求項１記載の圧着フォーム作成装置。

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