ES2219994T3

ES2219994T3 - Dispositivo de etiquetado para cajas de plastico.

Info

Publication number: ES2219994T3
Application number: ES99200020T
Authority: ES
Inventors: Patrick Johannes Blom; Erwin Anton Rosens; Thomas Lynn Brandt; Daniel Nathaniel Wilkens
Original assignee: Heineken Technical Services BV
Current assignee: Heineken Technical Services BV
Priority date: 1996-03-20
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 2004-12-01
Anticipated expiration: 2017-03-19
Also published as: EP0891282A1; HK1019058A1; PT891282E; NO326346B1; EA001009B1; BG64502B1; IL126146A0; AP1151A; EP0930237A2; DE69708077D1; DK0930237T3; DK0891282T3; JP4233605B2; NZ331792A; CN1075019C; EA199800836A1; NO984267D0; PT930237E; AP9801344A0; CZ296743B6

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA JAULA DE PLASTICO RETORNABLE QUE TIENE EN AL MENOS UNA SUPERFICIE UNA ETIQUETA DE TINTA QUE PUEDE QUITARSE SIN TENER QUE TRATAR DE FORMA DESTRUCTIVA DICHA SUPERFICIE, ETIQUETA QUE SE ADHIERE EN AL MENOS UNA SUPERFICIE MEDIANTE UNA CAPA ADHESIVA ACTIVADA.

Description

Dispositivo de etiquetado para cajas de plástico.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a una caja de plástico retornable provista de al menos una etiqueta de sólo tinta, a un proceso de aplicación de una etiqueta de sólo tinta a una superficie polimérica y a un sistema para usar cajas retornables.

En particular, la presente invención se refiere a una técnica para etiquetar cajas de plástico retornables y específicamente a una técnica para aplicar etiquetas decorativas promocionales y/o informativas a cajas de plástico. Aún con más detalle, la invención se refiere a una técnica para usar un compuesto para etiquetas que aplica sólo las tintas de los gráficos a un sustrato polimérico, un método para aplicar las tintas de la etiqueta a la caja, un método de refuerzo de las mismas a través de una encapsulación post revestimiento de las tintas junto con un tratamiento posterior, y finalmente la facultad de eliminar la etiqueta de tinta compuesta sin alterar la caja, es decir, sin un tratamiento destructivo de la superficie del sustrato, de modo que ésta pueda ser reetiquetada.

Las cajas de plástico son etiquetadas actualmente de una de tres maneras diferentes. El método que predomina es el de serigrafiar una imagen permanente no eliminable antes del uso por parte del usuario final. Estas etiquetas ofrecen un acabado muy duradero con 2 ó 3 colores disponibles para promocionar el producto adjunto al consumidor. Esta técnica ofrece unos colores limitados, carece de gráficos mejorados que ofrecen otras técnicas de etiquetado, no es flexible en su capacidad para someterse a cambios gráficos para cumplir con estrategias de mercado dando como resultado grandes existencias de unidades obsoletas, tiende a mostrar signos de desgaste después de sólo cuatro (4) viajes (la duración típica de la caja está estimada en 60 viajes de retorno) y es relativamente cara en comparación con otras técnicas de etiquetado.

Una segunda manera implica pegar etiquetas de papel impresas a las cajas de plástico en el momento de llenado y sellado. Este tipo de etiqueta ofrece un potencial artístico casi ilimitado. No obstante, este tipo de etiqueta ofrece poca resistencia al dañado de la etiqueta por la manipulación y la exposición a humedad y no resistirá los procesos de lavado requeridos para un envase retornable resultando necesario el reetiquetado.

Una tercera técnica de etiquetado, desarrollada más recientemente, es la de aplicar una fina etiqueta sensible a la presión. Este es un método muy usado pero tiene una duración limitada, es difícil de eliminar cuando se desea y es comparativamente caro.

La necesidad de cajas retornables proviene directamente de las preferencias industriales y de la legislación gubernamental respecto a los envases retornables (rellenables) en varias partes del mundo en lugar de un embalaje de un único uso. En este tipo de reciclado ecológico se ha creado un nuevo y amplio mercado para la manipulación de contenedores de bebidas envasadas. Esto es ya una realidad para contenedores de botellas de PET y de vidrio rellenables. Algunos países, Europa en particular, han invertido grandes cantidades de dinero para la creación de sistemas de distribución basados especialmente en el concepto de caja retornable.

Normalmente, la única presentación del producto en este mercado reciclable (rellenable) es aquella que puede ser impresa en el exterior de la caja. Debido a factores de manipulación, espacio y almacenamiento el único código de mercadotecnia, de denominación comercial, promocional o UPC (código universal de producto) u otro tipo de presentación informativa, es aquel que es impreso en el exterior de la caja. El motivo es que normalmente las cajas están apiladas en los comercios así como en tiendas de comestibles mostrando sólo los paneles laterales y extremos. Así, las presentaciones de las cajas en dichos paneles son el único rasgo de distinción entre un producto y otro.

En el uso de cajas retornables sería muy interesante que se pudiera usar una caja uniforme para varios productos o marcas diferentes. No obstante, esto solo es posible si existiera un método económico y fácil para proporcionar una imagen o impresión en la caja, que también fuera de fácil eliminación después de que la caja fuese retornada a la línea de embotellamiento para su relleno.

Por otra parte, es importante que la etiqueta, imagen o impresión sobre la caja sea duradera, especialmente durante el transporte y almacenamiento, de mayor relevancia es la duración incluso cuando se someta a condiciones húmedas.

En consecuencia es un objeto de la invención proporcionar una caja de plástico retornable que tenga una impresión, etiqueta o imagen en al menos una de sus superficies, que sea duradera, resistente a arañazos, al desgaste, al tiempo y a la humedad durante el uso, pero que se pueda eliminar fácilmente durante el lavado de la caja tras el retorno a la fábrica.

Otro objeto de la presente invención es ofrecer un método para etiquetar contenedores de plásticos como cajas para botellas de bebida.

Otro objeto de esta invención es etiquetar el envase de plástico en el momento de la carga de la botella de bebida de modo que la etiqueta sea indicativa del contenido especial.

También es un objeto de la invención que el etiquetado en el envase de plástico sea insensible a cualquier contacto por manipulación y a las condiciones ambientales de almacenamiento tanto al aire libre como en el interior.

También es un objeto de la invención que la etiqueta, si se desea, sea eliminada fácil y completamente en la lavadora de cajas estándar que se usa cuando el envase de plástico es retornado a la planta de bebidas embotelladas para ser rellenado.

También es un objeto de la invención que las propiedades de la etiqueta con respecto a su eliminación puedan ser controladas, de modo que la etiqueta no sea eliminada o dañada en operaciones estándar de lavado de cajas, sino sólo en operaciones específicas, más severas, de lavado de cajas.

Un objeto de la presente invención es que las etiquetas incorporen una gama completa de gráficos, desde un solo color hasta toda una reproducción fotográfica.

Finalmente es también un objeto que el método sea simple y de bajo coste.

Resumen de la invención

Estos y otros objetos se consiguen gracias a la caja de plástico retornable según la presente invención, la cual está provista, al menos en una superficie, de una etiqueta de sólo tinta que se puede eliminar por lavado cáustico, dicha etiqueta siendo adherida a dicha al menos una superficie de dicha caja mediante una capa adhesiva activada.

En este sentido el término "etiqueta de sólo tinta" se utiliza para definir una etiqueta que no tiene un dorso de papel o de plástico, sino que comprende una capa con imagen de tinta que es directamente aplicada sobre una superficie. Con bastante frecuencia, la superficie permanece al menos parcialmente visible a través de la capa con imagen. Se puede aplicar de forma conveniente una etiqueta de sólo tinta a una superficie por transferencia de imagen, usando una etiqueta impresa en el reverso.

La etiqueta para el uso según la presente invención se basa esencialmente en una imagen de tinta sin material para el reverso. La imagen de tinta es adherida a la superficie de la caja mediante un adhesivo, y la superficie de la imagen puede ser protegida por una capa protectora.

La presente invención proporciona una clara mejora respecto a los sistemas de las técnicas precedentes que se basaban en etiquetas de papel o de plástico. Para eliminar estas etiquetas se necesitaron unos equipamientos de alta presión caros, especialmente en caso de necesitar etiquetas en los laterales adyacentes de la caja. Es virtualmente imposible la eliminación de las etiquetas a través de un remojo simple, como en la presente invención. Además, los residuos de las etiquetas tienden a obstruir el equipamiento de lavado de las cajas.

El sistema de la presente invención es menos caro y más ecológico, ya que los residuos de la etiqueta de sólo tinta son fácilmente recuperados del agua de remojo y reciclados.

La presente invención también proporciona la posibilidad de usar la etiqueta con capacidad de escaneado, por ejemplo mediante la inclusión de un código UPC (de barras) en ella, el cual puede ser usado para definir el recipiente, los contenidos o cualquier otra información que sea adecuada. El sistema también permite que el fabricante reduzca las existencias de cajas, ya que no ya no resulta necesario mantener existencias de cajas de todas las marcas o tipos. El sistema según la presente invención hace posible que un fabricante tenga un sólo tipo de caja para cada tipo de material, por ejemplo botella, sin tener en cuenta la marca del material. Esto hace posible reducir tremendamente las existencias de cajas. Por supuesto la reducción sería aún mayor si toda la industria de un país o de un continente decidiera utilizar el sistema.

En este caso muchos fabricantes (embotelladores) de recipientes de bebida diferentes compartirían cajas comunes, y aún mantendrían su identificación individual en el mercado por medio de la presente invención. Al mismo tiempo se perfeccionaría un sistema de reciclaje mejorado, de fácil manejo y de costes efectivos. Este sistema podría ser utilizado en un ámbito nacional o incluso multinacional.

Según una forma de realización preferida, un revestimiento protector transparente está presente en la parte superior de la etiqueta de sólo tinta. Este revestimiento mejora la resistencia de la etiqueta contra las influencias del medio ambiente. En general el material de revestimiento protector es compatible con el material de la tinta. Más preferiblemente todos los materiales, adhesivo, tinta y revestimiento protector tienen una base de polímeros de acrilato. Con el objetivo de mejorar adicionalmente la duración de la etiqueta, puede ser ventajoso que tras la aplicación de la etiqueta (y del revestimiento) se den uno o más tratamientos. Estos tratamientos proporcionan una coalescencia de los materiales de las diferentes capas, dando como resultado una duración útil mejorada pero sin deteriorar su comportamiento a la decoloración.

Mediante la selección cuidadosa de la composición de la etiqueta, el uso de un revestimiento protector y la naturaleza del tratamiento posterior, es posible controlar las propiedades de la etiqueta, especialmente con respecto a su comportamiento durante el lavado de la caja. Más específicamente, es posible diseñar el sistema de tal manera que la etiqueta sea extraída durante el lavado de caja estándar. Esto significa que después de cada retorno a la planta de relleno de bebida, la etiqueta es extraída y una nueva etiqueta, opcionalmente diferente, puede ser aplicada. Por otra parte, la etiqueta puede hacerse tan duradera que no sea extraída o dañada durante el lavado de caja estándar, sino sólo en caso de que se utilice una operación de lavado severa específica. De esta manera la etiqueta no es permanente pero tiene todas las ventajas de una impresión permanente, por ejemplo serigrafía, sin sus desventajas, como sus altos costes en términos de requisitos de inversión y de energía, inflexibilidad y número bajo de colores.

La selección del adhesivo que debe ser usado en la adhesión de la imagen de la etiqueta a la superficie de la caja dependerá al menosparcialmente de la duración útil prevista para la etiqueta, del uso de desplazamiento unidireccional o múltiple. Por supuesto el adhesivo debe ser eliminado durante el lavado de la caja. El adhesivo debe haber sido activado antes o durante la aplicación de la imagen a la caja. Un método de aplicación de la imagen, fácil y generalmente preferido, es a través del uso de adhesivos activables por calor, que han sido aplicados a la imagen en forma de etiqueta con impresión en el reverso. Otros métodos incluyen el uso de adhesivos que pueden ser activados a través de radiación, productos químicos, haz de electrones, microondas, UV y similares. También es posible usar adhesivos que puedan ser activados a través de fotoiniciación, humedad, acción enzimática, presión o tratamiento ultrasónico.

Se prefiere usar adhesivos que sean activados bien por calor o bien por presión. Este último caso también implica adhesivos que necesitan presión para permanecer adheridos, aunque pueden tener algo de adhesividad sin presión.

El adhesivo se presenta preferiblemente en el reverso de la imagen antes de ser aplicada a la superficie de la caja. No obstante, también es posible aplicar el adhesivo a la caja antes de transferir la imagen. Otra posibilidad es el uso de tintas en la imagen que tengan el adhesivo incorporado.

La capa protectora, en caso de utilizarse, puede ser aplicada después de que la imagen haya sido transferida a la caja, por ejemplo usando una máquina revestidora por rodillos convencional. Alternativamente la capa protectora puede formar parte del material de imagen según va siendo transferida.

La presente invención también proporciona un método de aplicación de una etiqueta de sólo tinta a una superficie polimérica, particularmente para una superficie de caja.

El método de la presente invención comprende en su forma más general:

-: el suministro de la superficie, preferiblemente con un movimiento de velocidad uniforme,

-: la presentación de una etiqueta con impresión en el reverso en un sustrato, separable de su sustrato y preferiblemente sobreimpresa con un adhesivo activable, y

-: la transferencia de la tinta de la etiqueta a la superficie polimérica.

La etiqueta es aplicada a la superficie polimérica, superficie que preferiblemente ha sido tratada y la temperatura estabilizada. La etiqueta es aplicada transfiriendo la tinta desde su sustrato de película utilizando un rodillo, un tampón, una cuchilla rascadora o chorro de aire dosificador. Preferiblemente se utiliza un rodillo calentado bajo presión. Como se ha indicado previamente, el adhesivo puede estar presente en la etiqueta o bien puede estar en la superficie polimérica. El adhesivo tiene que ser activado antes o durante la transferencia, dependiendo del tipo de adhesivo diferirá el método de activación. El experto en la materia sabrá qué tipo de activación es el requerido. En caso de un adhesivo sensible a la presión, la presión será aplicada durante la transferencia. Si se usa un adhesivo activable por calor, es preferible precalentar la superficie polimérica, opcionalmente en combinación con un sistema de transferencia calentado, tal como un rodillo.

En una forma de realización preferida se utiliza un adhesivo activable por calor en combinación con un pre-tratamiento de calor de la superficie polimérica. Como el adhesivo activado por el calor impreso sobre la tinta se vuelve pegajoso, la tinta es liberada del sustrato de película y se adhiere a la superficie plástica.

Las etiquetas pueden ser suministradas en un rollo desde el cual las imágenes son transferidas al sustrato, opcionalmente en combinación con una operación de corte. También es posible suministrar una pila de etiquetas separadas usando un dispositivo de aplicación adecuado.

Dependiendo de los requisitos de la imagen se puede preferir tener un revestimiento protector sobre la misma. Este revestimiento puede haber sido aplicado como parte de la etiqueta con impresión en el reverso durante la transferencia de la imagen. En una forma de realización preferida el revestimiento protector es aplicado después de la transferencia de la imagen, por ejemplo mediante el uso de una máquina revestidora por rodillos.

En esta situación, la superficie de transferencia está revestida con una capa fina de revestimiento protector, como una cera acrílica. Posteriormente se da un tratamiento posterior, preferiblemente uno o más tratamientos de calor. Con este tratamiento los materiales de la etiqueta se fusionan y sin estar pegados, se asume que la adhesión duradera obtenida de ese modo es afectada por la interdifusión de la superficie adhesiva y de la superficie de plástico.

En caso de que la imagen tenga que ser más duradera, por ejemplo para el uso de múltiples desplazamientos, se prefiere usar bien un revestimiento más duradero, como uretano, y/o bien un tratamiento posterior prolongado más severo.

Es bien conocido que los materiales poliméricos y especialmente el polietileno de densidad alta en particular, son materiales difíciles de unir con adhesivos. Esta invención describe un método específico de tratamiento de la superficie para asegurar una unión adhesiva que sea rápida y barata.

Un descubrimiento importante descrito en la invención es la coalescencia de los materiales de la etiqueta y el revestimiento de la superficie por la exposición del área etiquetada a temperaturas altísimas durante unos pocos segundos para aumentar la duración y resistencia a la humedad. Este proceso altera la composición de la etiqueta de una serie de capas adheridas que son fácilmente disociadas con inmersión en agua durante 2 o más horas de una matriz unida del revestimiento adhesivo de la etiqueta, del revestimiento de tinta de la etiqueta y del revestimiento externo. Durante el calentamiento el material adhesivo se interdifunde con la superficie de plástico. La unión simultánea y la interdifusión en esta forma de realización preferida de la invención da como resultado una matriz de etiqueta muy duradera. La resistencia a la inmersión en agua puede variar desde unas horas hasta varias semanas variando el tiempo de exposición y la temperatura resultante.

Debe observarse que la resistencia a la inmersión en agua de una etiqueta sin tratar según la invención puede ser suficiente ya que nunca pierde completamente su unión con la superficie polimérica. La unión sólo se debilita; el secado restablece la resistencia de unión a su valor original.

Una vez alcanzada la durabilidad requerida de la etiqueta, también es necesario extraer la etiqueta después de haber servido a su propósito de identificación del contenido del envase antes del consumo. Los contenedores de plástico y las botellas de bebida vacíos son retornados a la planta de bebidas embotelladas para rellenarlos. Los contenedores de plástico son lavados. Durante este lavado la etiqueta debe ser extraída completamente o bien permanecer en la superficie sin dañarse, dependiendo de la situación (desplazamiento unidireccional o múltiple desplazamiento).

En el primer caso, el adhesivo tratado con calor usado para unir la matriz de tinta, aunque es duradero en el agua, se descompone en la solución de lavado, preferiblemente cáustica caliente, permitiendo extraer la etiqueta y el adhesivo completamente. El residuo de la etiqueta es filtrado de la solución cáustica. En este último caso la etiqueta sólo es extraída cuando las condiciones de lavado son cambiadas para extraer la etiqueta, por ejemplo usando un remojo prolongado y/o una solución cáustica fuerte, opcionalmente en combinación con el uso de chorros a alta presión (líquido o gas).

Los métodos alternativos para la eliminación de las imágenes sin un tratamiento dañino de la superficie del sustrato (polimérico) comprenden la extracción química (disolventes), ultrasónica, por subenfriamiento, calentamiento, cepillado, tratamiento enzimático, tratamiento al vacío, peladura y radiación, como UV. Por supuesto que también son posibles combinaciones de varios métodos.

Según la invención definida en las reivindicaciones anexas, el equipo de procesado está dispuesto de modo que los contenedores de plástico sean etiquetados en línea durante la progresión normal a través de la instalación de bebidas embotelladas, de modo que la etiqueta de la caja se corresponda al contenido de las botellas.

Descripción de los dibujos

Figura 1 Etiqueta de transferencia por calor

Figura 2 Tratamiento de superficie y estabilización de temperatura

Figura 3 Aplicación de etiquetas y transferencia de tinta

Figura 4 Aplicación de revestimiento

Figura 5 Tratamiento posterior

Figura 6 Forma de realización específica del proceso de transferencia de imagen

Descripción detallada de la invención

La forma de realización preferida de la etiqueta y de la aplicación según la presente invención será descrita primero con referencia a la Figura 1 que muestra el contenedor de plástico (1) y la etiqueta posicionada para la aplicación. La etiqueta está impresa sobre un sustrato de película (10) que puede ser cualquier película fina, pero en el caso descrito es polipropileno de 2 milésimas de grosor. (14) es un revestimiento acrílico que puede o no ser empleado, dependiendo del tipo y origen de la película disponible. (12) es un material de liberación que reviste la película. En el caso de la invención es silicona que se aplica en el momento de la producción de la película. (20) representa todos el material de tinta de impresión. Dependiendo de los gráficos de etiqueta y de los requisitos de opacidad los materiales de la tinta pueden ser de hasta cinco (5) colores diferentes en una o más capas, algunos de los cuales pueden cubrir a otros. (30) y (40) representan dos (2) capas de adhesivo para indicar la composición del adhesivo de 0.5 a 1.5 libras por resma, dependiendo de la uniformidad de la superficie etiquetada y de la rigidez del contenedor que está siendo etiquetado.

En la aplicación, todos los materiales impresos son transferidos del sustrato de película revestido con silicona de liberación. Los materiales de la tinta de impresión tienen una base de resina de vinilo o acrílica, coloreados con pigmentos estables a la temperatura y a los ultravioletas. En el caso de la tinta blanca, se elige el dióxido de titanio como pigmento. El tamaño de las partículas de pigmento varía de tres (3) a cinco (5) \mum. El adhesivo impreso es acrílico modificado con uretano con una temperatura de adhesividad inicial de 175°F (80°C). Esta temperatura de adhesividad inicial es relevante para el proceso de etiquetado plástico porque determina la temperatura de la superficie de plástico requerida en el momento de la transferencia. Al etiquetar un contenedor de plástico en particular, no hay ningún soporte de la superficie interna, por lo que se desea mantener el plástico a 200°F (93°C) para evitar la deformación de la superficie al alcanzar su punto de deformación durante la transferencia de la etiqueta.

El método de aplicación de etiquetas será descrito ahora en orden de progresión. La Figura 2 muestra la técnica de tratamiento de la superficie y de estabilización de la temperatura. Para que se produzca la adhesión de dos materiales poliméricos, se deben considerar muchos factores tales como la limpieza, presión, temperatura, tiempo de contacto, rugosidad de la superficie, movimiento durante el pegado y el grosor de la película adhesiva. Otra consideración importante es la tensión superficial crítica. El método generalmente aceptado para medir la tensión superficial crítica es con una solución Dina, que es bien conocida. Para aplicaciones más adhesivas la tensión superficial crítica de polietileno es de 31 Dinas por centímetro. Se realizó una serie de pruebas que demostraron que para la mejor adherencia del adhesivo anteriormente descrito a la superficie de polietileno, es necesario un nivel de tratamiento de 60 a 70 Dinas por centímetro. Otras pruebas con equipos comercialmente disponibles demostraron que el tratamiento a la llama optimizó tanto el coste económico como el coste de operación y el tiempo requerido para conseguir el tratamiento superficial crítico requerido.

Para que el adhesivo consiga y mantenga la adhesividad rápidamente es preciso calentar el contenedor de polietileno antes de que la etiqueta adhesiva entre en contacto con el mismo. Para evitar la deformación del contenedor, es deseable no calentar la superficie por encima de 200°F (93°C). Como la temperatura superficial que deja el tratamiento a la llama es de aproximadamente 125°F (52°C), es preciso calentar la superficie a aproximadamente 75°F (24°C). Aquí de nuevo, se dispone de muchas opciones para el calentamiento. Aire caliente, calentadores a la llama adicionales, paneles infrarrojos de gas y paneles cerámicos eléctricos fueron todos probados y se descubrió que son o demasiado lentos o difíciles de controlar. Se descubrió que una placa emisora de cuarzo fundido plana calentada eléctricamente con control de banda zonal para la transferencia de la etiqueta localizada proporcionaría la transmisión máxima de aire libre de energía infrarroja sin los efectos de los factores medioambientales. Con una emisividad de 0.9 para el polietileno con una temperatura deseada de entre 1650°F (900°C) a 1725°F (940°C), se emitirá la longitud de onda más eficaz (2.5 a 3.2 \mum) de la energía infrarroja para una absorción máxima. La unidad probada fue fijada a 60 vatios por pulgada cuadrada. El tiempo para calentar la superficie de polietileno a necesariamente 75°F (24°C) fue de 4.5 segundos a una distancia de la placa emisora de 2.5 centímetros.

La Figura 3 ilustra el método de aplicación de etiquetas por el que los materiales de la tinta de impresión son transferidos del sustrato de película de polipropileno a la superficie de polietileno utilizando las características táctiles del adhesivo activado por calor para superar la unión de la capa de tinta 14 al revestimiento de silicona tratado por corona 12. Los factores que influyen en la transferencia son el tiempo para contactar, la temperatura durante el contacto y la tensión de la película durante el contacto, particularmente la tensión en la película tras la liberación de la tinta. El diámetro del rodillo de presión también es un factor pero no una variable. Para esta aplicación los diámetros de los rodillos son de 38 mm. Los rodillos fueron hechos de caucho de silicona sobre un núcleo de acero, con una durometría que varía de 50 Shore A a 80 Shore A. Debe observarse que la deformación (achatamiento) del rodillo de caucho es menor en la dureza durométrica más alta, en consecuencia el área de contacto es menor y la presión de transferencia es superior. Esto es importante en las velocidades de más altas de la línea donde el tiempo de contacto es minimizado. Así una caja que se mueve a 18.3 metros por minuto (60 pies por minuto) por un rodillo de 38 mm de diámetro tendrá un tiempo de contacto de 1 milisegundo por 1 grado de rotación del rodillo donde no hay distorsión del rodillo.

La presión del rodillo es suministrada por un cilindro de aire activado mediante una válvula solenoide convencional que a su vez es accionada por dos (2) interruptores próximos, uno para hacer avanzar el rodillo y el otro para retirarlo. Otros medios, como conexiones mecánicas, resultan evidentes y no serán relacionadas aquí. La presión es distribuida a través de la longitud del cilindro y para esta tinta en particular, los cambios de transferencia son de 12 a 17 kilogramos por centímetro de longitud del rodillo. Ver Figura A.

Así la invención hace que la película avance a exactamente la misma velocidad a la que se mueve la caja por el rodillo en virtud del adhesivo activado por calor que se adhiere a la superficie de la caja a alta energía. El rodillo de presión, que gira libremente, mantiene la misma velocidad tangencial que la velocidad lineal de la película y la caja. Así la tinta es transferida completamente y sin deformación.

Para una adherencia rápida y completa el rodillo de presión es moldeado a un núcleo hueco. Suspendido dentro del núcleo hueco hay un calentador por resistencias accionado por un controlador. El elemento de calentamiento, con una potencia de 500 W, mantendrá la superficie del rodillo a cualquier temperatura predeterminada. Para los propósitos de la invención, el nivel de temperatura superficial del rodillo varía entre 250°F y 370°F (120°C y 190°C). Ver Figura B.

Muchas películas poliméricas revestidas con silicona pueden ser usadas para el sustrato de impresión. Las películas de alta temperatura como las de poliéster pueden ser accionadas en contacto continuo con el rodillo calentado. Debe evitarse que las películas de baja temperatura como las de polipropileno entren en contacto con el rodillo caliente durante las pausas en la operación de etiquetado. Para efectuar esto, se utilizan películas de guía para soportar la película cuando el rodillo es retirado. Las guías son montadas manteniendo un espacio de aproximadamente 13 mm entre las guías y las superficies etiquetadas. Al mismo tiempo el rodillo es retirado aproximadamente 13 mm por detrás de la película. Para mantener estos espacios, se evita la extensión y deformación de la película como las de polipropileno. Las películas de alta temperatura no necesitarían las guías.

También se ha descubierto que la tensión de la película es importante, especialmente en el lado de salida de la película del rodillo, para completar la transferencia de la tinta. A través de pruebas, se descubrió que es útil una tensión continua de aproximadamente 2.5 kilogramos. Esto se consigue a través de un rodillo y un brazo oscilante cargado por un resorte.

Convencionalmente se utilizan rodillos de laminación y motores de velocidad gradual para hacer avanzar la película a la siguiente etiqueta y situarla con precisión, usando una marca de impresión para activar un dispositivo de escaneado óptico.

La protección de la tinta contra raspados por la manipulación casual así como el aseguramiento de su resistencia a la intemperie cuando es sometida a un almacenamiento al aire libre se consigue con la aplicación de una emulsión de agua y cera con base acrílica como se muestra en la Figura 4. Ésta es aplicada mediante un rodillo aplicador y suministrado desde un rodillo humedecido con una cantidad controlada de revestimiento. El control se consigue con una cuchilla raspadora. El revestimiento se extiende bien por los bordes del motivo de tinta y sella los bordes de la humedad intrusora.

La fase de tratamiento final es para unir las capas de revestimiento, de la tinta de la etiqueta, y las adhesivas y también para interdifundir la capa adhesiva con el sustrato de polietileno como se muestra en la Figura 5. Este descubrimiento se hizo a través de pruebas extensivas de muchos sistemas de calentamiento. También se descubrió que el tratamiento a la llama es la mejor técnica para proporcionar la energía superficial requerida para la adherencia de la etiqueta, así pues se descubrió que el tratamiento a la llama de la composición de la etiqueta y de la composición del revestimiento era la mejor técnica para desarrollar la durabilidad ante la inmersión en agua requerida sin sacrificar las propiedades mecánicas o alterar las características visuales de la etiqueta empleada, o distorsionar la caja de polipropileno.

El mejor modo de aplicación de la invención desarrollado actualmente se muestra en la Figura 6.

Claims

1. Dispositivo aplicador de etiquetas que comprende:

-: una bobina suministradora que lleva una banda de soporte que tiene una superficie de contacto que comprende una pluralidad de etiquetas de transferencia distanciadas unas de otras,

-: una estación de transferencia para recibir la banda de soporte, la estación de transferencia comprendiendo un rodillo de presión y dos elementos de guía distanciados uno de otro que están localizados a cada lado del rodillo de presión respectivamente, la banda de soporte siendo soportada en los elementos de guía,

-: un dispositivo de transporte para alimentar contenedores a lo largo de la estación de transferencia en una dirección de transporte, y

-: una bobina receptora para recoger la banda de soporte después de la transferencia de las etiquetas a un contenedor en la estación de transferencia,

el rodillo de presión siendo un elemento de presión oscilante que puede moverse transversalmente hacia la dirección de transporte de los contenedores entre una posición retirada en la que la banda de soporte está distanciada de los contenedores y es soportada en los elementos de guía y una posición de aplicación en la que la banda de soporte es prensada contra los contenedores por el rodillo de presión, caracterizado por el hecho de que, el rodillo de presión es moldeado en un núcleo hueco y un elemento de calentamiento es suspendido en el núcleo hueco.

2. Aplicador de etiquetas según la reivindicación 1, en el que el rodillo de presión es calentado a una temperatura entre 120°C y 190°C .

3. Aplicador de etiquetas según la reivindicación 1 ó 2, en el que el rodillo de presión comprende una capa externa de silicona colocada en un núcleo de acero.

4. Aplicador de etiquetas según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que la dureza del material de rodillo está entre 50 Shore A y 80 Shore A.

5. Aplicador de etiquetas según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la banda de soporte es suministrada a la estación de transferencia a una velocidad que corresponde a la velocidad de transporte de los contenedores en la estación de transferencia.

6. Aplicador de etiquetas según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento de presión comprende un cilindro oscilante.

7. Aplicador de etiquetas según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la presión del rodillo de presión en la posición de aplicación es entre 12 y 17 kg por centímetro de la longitud del rodillo de presión.

8. Aplicador de etiquetas según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un dispositivo tensor de la banda entre la bobina receptora y el elemento de presión, el dispositivo tensor ejerciendo una tensión en la banda de aproximadamente 2,5 kg.