JP5034179B2 - 台紙レスラベルプリンタ、及び台紙レスラベル用紙の切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、商品に貼付するラベルに印字を行うラベルプリンタに係り、特に台紙のない台紙レスラベル用紙を使用するラベルプリンタに関する。

熱によって粘着性が活性化する感熱粘着層を一方の面に設けた台紙レスラベル用紙を用いて、商品に貼付するラベルを印字して発行するラベルプリンタが知られている（例えば特許文献１参照）。同プリンタでは、用紙に印字をした後に所定のラベルの大きさに用紙をカットし、さらに感熱粘着層を加熱して粘着活性化させることによって、ラベルを作成している。

従来、上記の用紙カットを行う方法として、次に示すようないくつかの方法が考えられている。
１−ａ） 印字されて送られてきた用紙を弛ませることによって粘着活性化部（以下、活性化部という）の上流側に滞留させ、印字終了後に用紙搬送を一旦止めて滞留状態のままカットする。
１−ｂ） 印字された用紙を途中で滞留させることなく随時活性化部へ送って加熱処理をし、印字が終わった時点で搬送を一旦止めて用紙をカットする。
２） 用紙の搬送と同期して回転する回転体の外周面に刃が取り付けられたロータリカッタを用いて、搬送を止めることなく用紙をカットする。
特許第３３２９２４６号公報

ところが、上記の用紙カットの方法には以下の問題がある。
まず、１−ａ）の方法では、用紙を滞留させるためのスペースを設けなければならないため、プリンタが大型化してしまう。また、１−ｂ）の方法では、用紙を切断するため搬送を停止している間で、感熱粘着層の粘着剤が融解した後に粘着剤のかす等が活性化部のサーマルヘッドに付着してしまい、事実上、用紙カットをすることができない。
一方、上記２）の方法では、ロータリカッタの構造が複雑であるためプリンタの装置価格が高くなってしまう。

この発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクト且つ構造が簡単であり、しかも活性化部のサーマルヘッドに悪影響を及ぼすことがない台紙レスラベルプリンタを提供することにある。また、該台紙レスラベルプリンタにおいて台紙レスラベル用紙を切断する方法を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、表面に印字面を備え、裏面に感熱粘着面を備えた台紙レスラベル用紙の前記印字面に印字を行い、さらに前記感熱粘着面を発熱素子が加熱して粘着性を発生させることによって対象物に貼付するラベルを発行する台紙レスラベルプリンタにおいて、前記印字面に印字を行うサーマルヘッドに対向して設けられた第１のプラテンローラおよび前記発熱素子に対向して設けられた第２のプラテンローラからなり、前記台紙レスラベル用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されてきた前記台紙レスラベル用紙の前記感熱粘着面を前記発熱素子により加熱させる粘着活性化手段と、前記台紙レスラベル用紙を、その紙面に略垂直な面内で刃を変位させることによって切断する切断手段と、前記台紙レスラベル用紙の前記感熱粘着面が前記発熱素子に対する当接位置に達したら、前記粘着活性化手段に前記発熱素子による加熱を開始させる第１の制御手段と、前記発熱素子による加熱を停止させた後に前記搬送手段による前記台紙レスラベル用紙の搬送を所定位置で停止させ、前記台紙レスラベル用紙の搬送の停止後に前記切断手段を動作させ、前記切断手段による切断後に該切断された台紙レスラベル用紙の搬送を開始させ、前記発熱素子による加熱を開始させる第２の制御手段と、を設けたことを特徴とする台紙レスラベルプリンタである。

また、請求項２に記載の発明は、表面に印字面を備え、裏面に感熱粘着面を備えた台紙レスラベル用紙の前記印字面に印字を行って該用紙を下流に搬送するステップと、前記台紙レスラベル用紙の前記感熱粘着面が発熱素子によって粘着活性化される位置に達したら、前記感熱粘着面の加熱を開始させるステップと、前記台紙レスラベル用紙の切断箇所がカッタの切断位置に到達する前に前記発熱素子による加熱を停止させ、前記台紙レスラベル用紙の切断箇所がカッタの切断位置に到達したときに前記台紙レスラベル用紙の搬送を停止させて、前記台紙レスラベル用紙を、その紙面に略垂直な面内で前記カッタを変位させることによって切断させるステップと、前記切断後、該切断された台紙レスラベル用紙の搬送を開始させ、加熱を開始させるステップと、からなることを特徴とする台紙レスラベル用紙の切断方法である。

請求項１および請求項２に記載の発明によれば、用紙カットの際にはラベル用紙の搬送と感熱粘着層の加熱が停止されるので、活性化部のサーマルヘッドが用紙カット時に接触している部分は粘着化されていない。そのため、紙面に対し垂直方向に動かして切断をする簡単な構造のカッタを用いて、サーマルヘッドに粘着剤を付着させることなくラベル用紙をカットすることが可能である。また、活性化部へ送られてきた用紙を滞留させず直ちに粘着活性化しているので、ラベルプリンタをコンパクトにすることができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の一実施形態によるラベルプリンタの印字機構部１の構成を示す図である。この印字機構部１は、用紙ロール２から引き出されたラベル用紙３の印字面３ａに印字をする印字部４と、ラベル用紙３を所定の長さに切断して一片のラベルとするためのカッタ５と、ラベル用紙３の粘着面３ｂを加熱することによって粘着性を活性化する活性化部６とを備えている。

用紙ロール２は、ラベル用紙３がロール状に何重にも巻かれたものであり、芯部分が軸となって回転し、ラベル用紙３が印字部４の側へ引き出されるようになっている。
ラベル用紙３は、印字面３ａには加熱によって発色する感熱記録層が、粘着面３ｂには加熱によって粘着性が活性化する感熱粘着層が、それぞれ設けられた帯状の用紙であって、粘着面３ｂが外側になるようにして用紙ロール２を形成している。また、粘着面３ｂの感熱粘着層に塗布された粘着剤が加熱されてから融解するまでには、一定のディレイタイムがある。そのため、ラベル用紙３を搬送しながら粘着面３ｂを加熱する場合には、融けた粘着剤がサーマルヘッド（後述）に付着することはないが、搬送を止めた状態で加熱を行うと、サーマルヘッドに粘着剤が付着することになる。

印字部４は、印字面３ａ側に設けられた第１サーマルヘッド４ａおよび粘着面３ｂ側に設けられた第１プラテンローラ４ｂによって構成されている。
第１サーマルヘッド４ａは、多数の微細な薄膜発熱素子がラベル用紙３の搬送方向（以下、用紙搬送方向という）に対して垂直な方向にアレイ状に配設した発熱体であり、当接したラベル用紙３の印字面３ａを所定の温度に加熱することで感熱記録層を発色させるものである。
第１プラテンローラ４ｂは、外周表面が凹凸のない弾性部材で覆われた円柱状のローラであり、円柱軸は第１サーマルヘッド４ａの発熱素子配列方向と平行に保持されて、その円柱軸の周りにステッピングモータ（図２参照）で回転駆動されるようになっている。

ここで、第１サーマルヘッド４ａと第１プラテンローラ４ｂは互いに適度な圧力で圧接されており、これらの間に用紙ロール２から引き出されたラベル用紙３が挟み込まれて第１プラテンローラ４ｂの回転駆動によって搬送されながら、第１サーマルヘッド４ａの発熱素子が個々に発熱して印字面３ａを所望の文字パターンに発色させていく。こうしてラベル用紙３への印字が行われる。なお、印字領域の位置決めは第１プラテンローラ４ｂの正転または逆転により調節される。

カッタ５は、発行するラベルの長さ分をラベル用紙３から切断して分離するためのものであり、その全長はラベル用紙３の幅よりも長く、長手方向が用紙幅方向と一致するように配設されている。そして、切断時にはカッタ駆動部（図２参照）により駆動され、紙面に対して垂直方向に往復することによりラベル用紙３を一度の往復動作でカットする。なお、滑らかに切断をするため、その刃は長手方向中央部で凹み両端部で飛び出した山型形状をしている。このように本カッタ５は、特段に複雑な構成によるものではないので、その製造コストは安価である。

活性化部６は、粘着面３ｂ側に設けられた第２サーマルヘッド６ａと、印字面３ａ側に設けられた第２プラテンローラ６ｂと、ラベル用紙３を第２サーマルヘッド６ａと第２プラテンローラ６ｂとの間に案内するガイド６ｃと、用紙搬送方向下流側の末端に設けられた２本のローラからなるラベル受け６ｄとによって構成されている。
第２サーマルヘッド６ａは、第１サーマルヘッド４ａと同様の発熱素子からなる発熱体であり、当接したラベル用紙３の粘着面３ｂを加熱することによって同表面に粘着力を発現させるものである。
第２プラテンローラ６ｂは、第１プラテンローラ４ｂと同様のローラである。

ガイド６ｃは、用紙搬送方向に対して上流側がラベル用紙３の反対側に向けて湾曲し、また下流側端部が第２プラテンローラ６ｂと近接対向するように設けられている。この構造により、印字部４を経て供給されてくるラベル用紙３を第２サーマルヘッド６ａと第２プラテンローラ６ｂとの間に確実に案内し、且つ下流側端部と第２プラテンローラ６ｂとでラベルをしっかり挟み込んで搬送することを可能にしている。

図２は、上述の印字機構部１を有するラベルプリンタにおける制御系の構成を示したブロック図である。
ＣＰＵ１０はＲＯＭ１１上のプログラムを実行して本ラベルプリンタの動作を統括する中央演算処理装置であり、ＲＯＭ１１は本ラベルプリンタの制御プログラムや制御用データ等を記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ１２は、ラベル印字用の各種商品データが定義された商品ファイル（図３参照）やラベル印字のフォーマットが定義された書式ファイル（図４参照）のほか、各種の設定データや一時データを記憶する随時書き込み読み出しメモリであり、電源オフ時も商品ファイルや書式ファイルを保持するようバッテリでバックアップされている。

操作部１３は本ラベルプリンタの操作を行うための入力装置であり、表示部１４と一体に構成されたタッチパネルになっている。表示部１４は各種のメニュー画面やデータを表示する液晶ディスプレイである。
インタフェース１５は、ＣＰＵ１０等と後述する各駆動部やモータとの間でデータの入出力を行う。

サーマルヘッド駆動部１６・１７は、それぞれ第１および第２サーマルヘッド４ａ・６ａを駆動する駆動回路であり、ＣＰＵ１０の指令に基づいて各サーマルヘッドの各発熱素子へ電流を供給する。
カッター駆動部１８はカッター５を駆動する駆動回路である。

センサ１９は、第２サーマルヘッド６ａに対する粘着面３ｂの当接位置を検出する検出器であり、第２サーマルヘッド６ａ付近に設けられている。
ステッピングモータ２０・２１は、所定の印字位置若しくは加熱位置へラベル用紙３が搬送されるよう、それぞれ第１および第２プラテンローラ４ｂ・６ｂを回転駆動する。

図３は、ＲＡＭ１２に記憶された商品ファイルの一例を示したものである。このファイルには商品番号、商品名、値段、バーコード、印字フォーマットといった各項目が記録されている。
ここで“商品番号”は商品名と一対一に対応して付与された通し番号であり、バーコードは各商品固有の１３桁の数字である。
また、“印字フォーマット”は次に述べる書式ファイル中の“フォーマット番号”を指定するデータであり、商品毎に適切な書式でラベル印字をするためのものである。

図４は、ＲＡＭ１２に記憶された書式ファイルの一例および同ファイル内の各パラメータの説明を示したものである。同図（ａ）に示すように、このファイルには、ラベルに印字する商品名と値段のそれぞれについて印字開始位置および印字幅がｘｙ座標（原点は搬送方向を上にしたとき用紙先端の左端とする）で指定されており、また、発行するラベルの長さを表す数値としてラベル長も指定されている。また同図（ｂ）には、上記各パラメータと発行されたラベルの印字との関係が示されている。
このように本ラベルプリンタでは、書式ファイルにあらかじめ印字フォーマットを登録しておくことで、様々なサイズや書式でラベルを作成できるようになっている。

次に、上述したラベルプリンタの動作を図５に示すフローチャートおよび図６に示す工程図を参照しながら説明する。図６の工程図は、ラベル用紙３に印字と粘着活性化が順次施されていく様子を示したものである。
まず、オペレータが操作部１３を操作することによってＲＡＭ１２から商品ファイルを呼び出して、その内容を表示部１４に表示させる。そして、これからラベルを作成しようとする商品を選び、操作部１３のタッチパネルにより入力を行う。すると、当該選択された商品に関連付けられた印字フォーマットがＲＡＭ１２内の書式ファイルから呼び出されて、当該フォーマットにしたがって商品名や値段の文字・数字が整形され、印字データとしてＲＡＭ１２の一時記憶エリアに書き込まれる（ステップＳ１）。

次に、オペレータが操作部１３によりラベルの発行を指示すると、印字部４がラベル用紙３の印字面３ａへ印字を開始する（ステップＳ２）。ここで、ラベル用紙３は初期状態ではその先端部分がカッター５の位置にある（図６（ａ））。そして、第１サーマルヘッド４ａが印字面３ａを所定の文字形状（ステップＳ１でＲＡＭ１２の一時記憶エリアに書き込まれた印字データ）に加熱して発色させることで印字を行うとともに、第１プラテンローラ４ｂが回動してラベル用紙３を前方（下流）へと搬送していく（図６（ｂ））。

印字が進んでラベル用紙３の先端が活性化部６へ到達（図６（ｃ））したことがセンサ１９によって検知されると、活性化部６は粘着面３ｂへの粘着活性化を開始する（ステップＳ３）。すなわち、第２サーマルヘッド６ａが発熱することで当接部分の感熱粘着層を構成している粘着剤が融解し、粘着面３ｂに粘着性が発現する。この時、ステップＳ２と同様に第２プラテンローラ６ｂが回動してラベル用紙３を前方へ搬送している（図６（ｄ））。よって、前述したように粘着剤が完全に融解するのは第２サーマルヘッド６ａの僅か下流に進んだところである。そのため、この工程では第２サーマルヘッド６ａに粘着剤が付着してしまうことはない。

なお、活性化部６が動作を開始した時、印字部４による印字が完了しているか否かは印字データの量に依存する。すなわち、短いラベルを作成する場合は印字量が少ないので、印字部４が停止（ただし第１プラテンローラ４ｂは回動を続ける）したあとにラベル用紙３が活性化部６へ到達する。反対に、長いラベルに多くの印字をする場合には、活性化部６が粘着活性化を始めた時にもまだ印字部４は印字を継続していることになる。本実施形態では、後者の場合を想定して説明を行うものとする。

次に、印字部４がＲＡＭ１２の一時記憶エリア内の印字データを全て印字し終わると（図６（ｅ））、第１サーマルヘッド４ａが発熱を停止する（ステップＳ４）。なお、第１プラテンローラ４ｂおよび活性化部６はそのまま動作を継続する。

その後、第１プラテンローラ４ｂによるラベル用紙３の総搬送距離がラベル長Ｌ（図４の書式ファイルの設定値）に等しくなる直前で第２サーマルヘッド６ａを停止させ（ステップＳ５）、等しくなった時点（図６（ｆ））で第１プラテンローラ４ｂと第２プラテンローラ６ｂをそれぞれ停止させる（ステップＳ６）。

ここで、第２サーマルヘッド６ａを先に停止させることにより、ラベル用紙３の粘着面３ｂには僅かながら粘着活性化されない領域が形成されることになるが、商品に貼付する際のラベル全体の接着力に影響を与えるほどではない。その一方で、このように停止のタイミングをずらすことによって、ステップＳ６でラベル用紙３の搬送が止まった時には第２サーマルヘッド６ａの表面温度は室温にまで低下しているため、用紙搬送を停止した状態において同ヘッド６ａに粘着剤が付着することが防止されている。なお、第２サーマルヘッド６ａを第１プラテンローラ４ｂおよび第２プラテンローラ６ｂと同時に停止させるようにしてもよい。

次に、カッタ５が動作してラベル用紙３を切断し、ラベル片を分離させる（ステップＳ７）。なおこの時、切断される部分はまだ粘着化がされていないので、カッタ５に粘着剤が付着することはない。

ラベルの切断後、活性化部６（第２サーマルヘッド６ａおよび第２プラテンローラ６ｂ）が動作を再開して、上記ステップで形成された非活性領域の上流側の粘着面３ｂがさらに粘着活性化されていく（ステップＳ８、図６（ｇ））。そして、センサ１９によってラベルの上流側先端部が検知されると、活性化部６（第２サーマルヘッド６ａおよび第２プラテンローラ６ｂ）が停止させられて、完成したラベルがラベル受け６ｄへ排出される（ステップＳ９、図６（ｈ））。

こうして１枚のラベルが発行されると、表示部１４にラベル発行を終了するか否かを選択する案内が表示される（ステップＳ１０）。そしてオペレータが“Ｎｏ”を選択した場合にはステップＳ１からの処理が繰り返される。

このように、上記の実施形態によれば、ラベル用紙３の先端が第２プラテンローラ６ｂの位置に達した後に第１および第２プラテンローラ４ｂ・６ｂが同期して該ラベル用紙３を搬送し、該ラベル用紙３の切断箇所がカッタ５の位置に到達した時点で用紙搬送が停止させられてからカッタ５が動作し、その切断の際には第２サーマルヘッド６ａの発熱が停止するように制御が行われる。すなわち、印字されて搬送されてきたラベル用紙３に対しサーマルヘッドが直ちに（用紙を滞留させずに）粘着活性化を施し、印字完了後、所定のラベル長に用紙をカットするための切断箇所がカッタ部に到達する直前に前記の粘着活性化が停止され、さらに前記切断箇所がカッタ部に到達した時にラベル用紙の搬送が停止される。そして、用紙が簡易な構成のカッタにより切断されて印字済みのラベルが分離された後、サーマルヘッドが動作を再開して前記のラベル（の未活性部分）に対してさらに粘着活性化を行うことによって、ラベルを発行している。

したがって、サーマルヘッドが用紙カット時に接触している部分は粘着化されていないので、同サーマルヘッドに粘着剤を付着させずに前記簡易な構成のカッタでラベル用紙を切断することができるようになっている。また、印字と粘着活性化を同時に処理しているので、ラベル発行のスピードが速いという利点もある。

また、活性化部の上流側に印字後のラベル用紙を滞留させるスペースが不要なため、ラベルプリンタを小型化することが可能である。
さらに、商品ファイルと書式ファイルを利用してラベル長を設定するようにしているので、様々なラベルや印字書式に対応することができる。
また、カッタは活性化部よりも上流側に位置しているため、同カッタに粘着剤が付着することがないようになっている。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上記実施形態における印字部４は、第１サーマルヘッド４ａにより印字面３ａの感熱記録層を発色させて印字を行う熱転写式であるが、その他の方式の印字機構により印字部４を構成することもできる。例えば、インクジェット方式やドットインパクト方式やレーザー方式等を適用してもよい。

また、用紙ロール２は粘着面３ｂが外側になるようにしてラベル用紙３が巻かれたものとして説明したが、粘着面３ｂが内側（印字面３ａが外側）になるように巻かれたものでもよい。ただしこの場合は、印字部４および活性化部６内においてラベル用紙３に対する第１・第２サーマルヘッド４ａ・６ａと第１・第２プラテンローラ４ｂ・６ｂの上下位置関係を逆にし、第１サーマルヘッド４ａと第２プラテンローラ６ｂを粘着面３ｂに、第１プラテンローラ４ｂと第２サーマルヘッド６ａを印字面３ａに、それぞれ当接するように配置する必要がある。

この発明の一実施形態によるラベルプリンタにおける印字機構部の構成を示す図である。 図１の印字機構部を有するラベルプリンタにおける制御系の構成を示したブロック図である。 商品ファイルの一例を示した図である。 書式ファイルの一例および各パラメータの説明を示した図である。 図１の印字機構部を有するラベルプリンタの動作を示すフローチャートである。 ラベル用紙に印字と粘着活性化が順次施されていく様子を示した工程図である。

符号の説明

１…印字機構部 ２…用紙ロール ３…ラベル用紙 ３ａ…印字面 ３ｂ…粘着面 ４…印字部 ４ａ…第１サーマルヘッド ４ｂ…第１プラテンローラ ５…カッタ ６…活性化部 ６ａ…第２サーマルヘッド ６ｂ…第２プラテンローラ ６ｃ…ガイド ６ｄ…ラベル受け １０…ＣＰＵ １１…ＲＯＭ １２…ＲＡＭ １３…操作部 １４…表示部 １５…インタフェース １６・１７…サーマルヘッド駆動部 １８…カッタ駆動部 １９…センサ ２０・２１…ステッピングモータ

Claims (2)

1. 表面に印字面を備え、裏面に感熱粘着面を備えた台紙レスラベル用紙の前記印字面に印字を行い、さらに前記感熱粘着面を発熱素子が加熱して粘着性を発生させることによって対象物に貼付するラベルを発行する台紙レスラベルプリンタにおいて、
   前記印字面に印字を行うサーマルヘッドに対向して設けられた第１のプラテンローラおよび前記発熱素子に対向して設けられた第２のプラテンローラからなり、前記台紙レスラベル用紙を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段によって搬送されてきた前記台紙レスラベル用紙の前記感熱粘着面を前記発熱素子により加熱させる粘着活性化手段と、
   前記台紙レスラベル用紙を、その紙面に略垂直な面内で刃を変位させることによって切断する切断手段と、
   前記台紙レスラベル用紙の前記感熱粘着面が前記発熱素子に対する当接位置に達したら、前記粘着活性化手段に前記発熱素子による加熱を開始させる第１の制御手段と、
   前記発熱素子による加熱を停止させた後に前記搬送手段による前記台紙レスラベル用紙の搬送を所定位置で停止させ、前記台紙レスラベル用紙の搬送の停止後に前記切断手段を動作させ、前記切断手段による切断後に該切断された台紙レスラベル用紙の搬送を開始させ、前記発熱素子による加熱を開始させる第２の制御手段と、
   を設けたことを特徴とする台紙レスラベルプリンタ。
2. 表面に印字面を備え、裏面に感熱粘着面を備えた台紙レスラベル用紙の前記印字面に印字を行って該用紙を下流に搬送するステップと、
   前記台紙レスラベル用紙の前記感熱粘着面が発熱素子によって粘着活性化される位置に達したら、前記感熱粘着面の加熱を開始させるステップと、
   前記台紙レスラベル用紙の切断箇所がカッタの切断位置に到達する前に前記発熱素子による加熱を停止させ、前記台紙レスラベル用紙の切断箇所がカッタの切断位置に到達したときに前記台紙レスラベル用紙の搬送を停止させて、前記台紙レスラベル用紙を、その紙面に略垂直な面内で前記カッタを変位させることによって切断させるステップと、
   前記切断後、該切断された台紙レスラベル用紙の搬送を開始させ、加熱を開始させるステップと、
   からなることを特徴とする台紙レスラベル用紙の切断方法。

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