JP2004516962A - 印刷装置内のライナレスラベルテープを取り扱うための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
物品(14)に引き続いて貼着するために、印刷面によって画定されるライナレステープ(20)の連続ウェブに印刷するための装置。本装置は、支持体、回転可能に駆動されるプラテンローラ(24)、プリントヘッド(60)、およびストリッピング装置(28)を含む。支持体は、ライナレステープの連続ウェブを維持するように構成される。回転可能に駆動されるプラテンローラは支持体の下流に配置される。プリントヘッドはプラテンローラに関連する。より詳細には、プラテンローラは、ライナレステープの連続ウェブの印刷面上に印刷するためのプリントヘッドを通過するようにライナレステープの連続ウェブを方向付ける。最後に、ストリッピング装置は、プラテンローラに隣接して配置されると共にプラテンローラからライナレス材料のウェブを方向付けるためのプリントヘッドの下流に配置される。この点に関し、ストリッピング装置は第1のローラ(80)と第2のローラ(82)とを含む。第1のローラは、ライナレステープの印刷面を受容しかつ接触するように配置される。逆に、第2のローラは、ライナレステープの接着剤面を受容しかつ接触するように配置される。第1および第2のローラは、ライナレステープに係合するためのニップを形成し、プラテンローラの使用時にそれらからライナレステープを剥離するようにタンデムに作動する。好ましい一実施態様では、第2のローラは、テープの接着剤面との接着を最小にするように構成され、かつ張力をライナレステープのウェブに付与するようにプラテンローラよりも大きい速度で回転される。他の好ましい実施態様では、ラベルセグメントをウェブの残部から切断するために、高温のリボンワイヤカッタが提供される。
Description
【0001】
(技術分野)
本発明は、ライナレステープを取り扱うためのシステムに関する。より詳細には、本発明は、例えばライナレスラベルプリンタで薄いライナレスラベルテープを取り扱いかつそれに印刷するための装置および方法に関する。
【0002】
(背景技術)
製品を保管および出荷するための容器、パッケージ、カートン、およびケース(一般に「ボックス」と呼ばれる)には、ボックスが通常の出荷、取扱および保管時に偶然に開かないようにフラップまたはカバーを固定するために、粘着テープのようなボックス密封テープが典型的に使用される。ボックス密封テープは、ボックス全体の流通サイクルにわたってボックスの完全性を維持する。ボックス密封テープは、ボックスの他の部分にまた他の基材に使用でき、またラベルと同様の機能を果たすために使用できる。これらのテープは、ロールまたはパッド形態で製造でき、かつテープに印刷されるかさもなければそれに貼着され、あるいはテープの中またはその上に収容される情報を有することができる。
【0003】
一般に、これらのボックスは内容に関する情報を表示する。この情報は、ボックスに配置されることが非常に一般的であり、ロット番号、日付コード、製品識別情報、およびバーコードを含むことがある。情報は、いくつかの方法を用いてボックス上に配置できる。これらの方法は、ボックスの製造時にボックスに予め印刷する工程、インクドットパターンを噴霧して画像を形成するインクジェットコードにより、あるいはフレキソグラフィックインクローリングコーダシステムを用いて、使用時にこの情報をボックス上に印刷する工程を含む。他の方法は、ラベル、すなわち手動でまたはオンライン自動ラベルアプリケータで貼着された事前印刷済み情報を有する典型的に白色の紙の使用を含む。
【0004】
製品に関する情報伝達の最近の傾向では、各ボックスについて特定の情報が得られなければならない必要性がある。例えば、各ボックスは、ロット番号、連続番号、および顧客注文番号を含むボックスの内容および製品の最終目的地に関する特定の情報を伝えることができる。情報は、ボックス上に貼着する時点に要求に応じてカスタマイズかつ印刷されるラベル上に典型的に提供される。このことは、ラベルをボックス上に貼着する前に、「可変」情報をラベル上に印刷する機能として典型的に知られている。印刷ラベルを開示している2つの特許は、米国特許第5,292,713号および第5,661,099号である。
【0005】
可変情報を印刷するための1つのシステムは、インクリボンおよび特殊な熱転写プリントヘッドを用いてラベル上に熱転写インク印刷することを含む。コンピュータは、インクリボンの別個の位置を加熱するヘッドに入力を行うことによってプリントヘッドを制御する。別個の領域が加熱されるときにインクが溶けてラベルに転写されるように、インクリボンはラベルに直接接触する。このシステムを用いた他の方法は、加熱されたときに色が変化するラベル(ダイレクトサーマルラベル)を使用することである。他のシステムでは、可変情報は、プリントヘッドを含むインクジェットプリンタによってボックスまたはラベル上に直接印刷される。コンピュータは、ボックスまたはラベル上に噴霧されるインクパターンを制御できる。
【0006】
熱転写およびインクジェットシステムの両方は鮮明な画像を生成する。インクジェットシステムには、ピエゾ式、サーマル式、連続式、およびドロップオンデマンドが含まれる。インクジェットおよび熱転写システムの両方では、印刷品質は、インクが適用される表面に左右される。可変情報を印刷するための最善のシステムは、インクおよび印刷基材を適切に整合して、高度の信頼性を有する電子スキャナによって読み取られなければならない繰返し可能な良質の画像、特にバーコードを形成できるシステムであることが明らかである。
【0007】
特定の印刷技術に関係なく、印刷装置は、ラベルテープの連続ウェブ(または「ラベルテープ」)をプリントヘッドに案内し、ならびに対象の物品(例えばボックス)に引き続いて配置するための印刷に続き、プリントヘッドから離して案内するための取扱システムを含む。このため、ラベルテープのウェブはロール形態(「テープ供給ロール」)で通常供給されるので、印刷装置は、テープ供給ロールを回転可能に維持する支持体を含む。さらに、プリントヘッドの上流と下流の両方に所望のテープ通路を確立するために、ローラ、転写プレート、フェスツーン等のような一連のガイド構成要素が利用される。「上流」および「下流」という用語は、テープ供給ロールで始まりまた対象の物品(例えばボックス)へのラベル貼着の点に終了するテープ搬送通路を指す。ガイド構成要素の正確な構造はラベルテープの形態に直接に関係する。
【0008】
特に、ラベルテープはライナテープとしてまたはライナレステープとして供給される。その名前によって示唆されるように、ライナテープは、印刷面と接着剤面とによって画定されるテープ、および接着剤面を取り囲む剥離ライナの両方を含む。ライナはラベルテープ用のキャリアとして機能する。この構造では、印刷装置は、通常、プリントヘッドにまたはそれからウェブを供給することに加えて、同様にラベルテープからライナを剥離する構成要素を含む。広く受け入れられているが、ライナテープ材料は、剥離ライナを含むことに関連するコストの故に比較的高価である。さらに、ライナの厚さ全体を増し、これにより、所定のテープ供給ロール直径のために利用可能なラベルテープの長さを小さくする。ラベルテープ長さの短縮は、テープ供給ロールのより頻繁な交換を必要とし(この場合、無駄になったテープ供給ロールは新しいロールによって置き換えられる)、したがって生産性の損失となる。さらに、ライナ材料は典型的に紙であるので、結果として生じる繊維、デブリおよびダストは印刷機構を汚染することがあり、プリントヘッドの寿命が低下する可能性を招く。同様に、ダイカット操作は、別個のサイズのラベルを生成するためにラベルストックで典型的に実行される。ダイカット操作は追加の製造工程(したがって出費)であり、可変ラベル長さの加工方法の実施を妨げる。
【0009】
ライナラベルテープに関連する上述の問題を克服するために、ライナレスフォーマットが開発されてきた。一般的に、ライナがもはや含まれないという点を除いて、ライナレスラベルテープはライナ構造と同様である。したがって、ライナレスラベルテープは、印刷(「印刷面」)と、接着剤(「接着剤面」)を坦持する対向面とを受容するように調製される非接着面によって画定される。ライナを除去することによって、ライナレスラベルテープの長さは所定のロール直径のために著しく増加され、またライナラベルテープに関連する上に挙げた他の多くの加工問題を解決する。しかし、他の一定の操作上の問題が示される。
【0010】
ライナレステープのウェブが供給ロールから引っ張られるかあるいは延在するとき、接着剤面は露出され、接触面、特に印刷装置に関連するガイド構成要素に容易に接着する。ライナレスラベルテープの取扱の際に直面する一般的困難は「周囲巻き付き」であり、この場合、ウェブはローラに接着し、さもなければ接着剤面と接触してローラの周囲に巻き付く。例えば、熱転写印刷では、プラテンローラは、プリントヘッドによる印刷中にラベルテープを支持するためのプリントヘッドに通常関連する。この点に関し、ライナレステープの接着剤面はプラテンローラと接触しかつそれによって坦持される。常に、プラテンローラから簡単に解放する代わりに、接着剤面はプラテンローラに接着しかつその周囲に巻き付く。著しく望ましくないこの状態は、誤植、テープジャム等のようなプリンタの誤動作をもたらす。プラテンローラの周囲巻き付きは、「ネクストラベルセグメントアウト」手順に適合する印刷装置で最も普通に確認され、この装置では、ラベルの印刷後にラベルは直ちに切断されて、対象の物品に貼着される。言い換えれば、プリントヘッドと貼着装置との間に印刷ラベルは蓄積されない。より重要なことに、切断の前に印刷ラベルが蓄積し、したがって、ライナレスラベルテープに張力を加えてプラテンローラから出すためのフェスツーンのようなガイド構成要素を含む「ルースループ」システムとは異なり、張力供給装置を含むことができる「ネクストラベルセグメントアウト」構造の印刷後のテープ通路長さは、非常に限定される。
【0011】
米国特許第5,674,345号、同第5,524,996号、同第5,487,337号、同第5,497,701号、および同第5,560,293号に記載されているシステムを含むネクストラベルセグメントアウト印刷システムにおいて、ライナレスラベルテープに関連する「周囲巻き付き」の問題に取り組む努力がなされてきた。要約すれば、これらの参照例の各々は、ストリッパバー、ストリッパプレート、または空気源のような装置を組み込み、この装置は、ライナレスラベルテープがプラテンローラに不都合に接着された後に当該テープと相互作用する。すなわち、プラテンローラの周囲巻き付きに対処するための一般的な技術は、プラテンローラの周囲巻き付きの場合にライナレスラベルテープをプラテンローラから有効に「スクレイプ」する装置をプラテンローラに隣接して配置することである。
【0012】
プラテンローラの周囲巻き付きを克服するための上述の技術は、比較的厚いまたは剛性の当該のライナレスラベルテープに依拠する。この点に関し、入手可能な大部分のライナレスラベルテープは約100ミクロン(4ミル)を超える厚さを有し、紙をベースとする。さらに最近、薄いプラスチックベースの(例えばポリプロピレン)ライナレスラベルテープが入手可能である。これらの種類のライナレスラベルテープは、湿度変化に対しより優れた寸法安定性を示し、匹敵する品質の紙ベースのライナレステープほど高価ではない。さらに、プラスチックベースのライナレスラベルテープは比較的薄く、これによって、所定の直径のロール上のウェブの長さを増加させ、一般にコストが低下する。ある評価基準として、最近入手可能なライナレスラベルテープの厚さは約90ミクロン(3.5ミル)未満であり、約50ミクロン(2ミル)程度の薄さである。この厚さ低減により、これらの新しいライナレスラベルテープの剛性は、標準的な紙ベースの、またはより大きいゲージのプラスチックフィルムベースのライナレスラベルテープの剛性と比べてより低い(または「より破れやすい」)。低い剛性の故に、ライナレスラベルテープをプラテンローラから取り除くために利用可能な技術は信頼性が高くない。実際に、現在の多くのライナレスラベルテープ取扱システムは、約90ミクロン(3.5ミル)以下の厚さを有する接着剤で被覆されたポリプロピレンライナレスラベルテープを取り扱う場合、周囲巻き付きを経験する。
【0013】
ライナレスラベルテープの取扱に関するさらなる問題は、印刷後のラベルセグメントの切断操作中に、露出した接着剤面が機械的切断装置に接着する傾向である。さらに最近入手可能なライナレスラベルテープの粘着性の増加は、不完全な機械切断の可能性を大幅に増大する。
【0014】
大容量ラベル印刷システムは発展し続ける。ラベルテープ、特にライナレスラベルテープの最近の向上は、既存の設計によって満足に解決されない取扱の問題をもたらす。したがって、プラテンローラの周囲巻き付きおよび機械切断エラーの除去を含み、印刷装置内のライナレスラベルテープを取り扱うための方法および装置に対する必要性が存在する。
【0015】
(発明の開示)
本発明の1つの態様は、物品に引き続いて貼着されるための一続きのライナレステープの連続ウェブ上に印刷するための装置であって、該ライナレステープの連続ウェブは印刷面と接着剤面とによって画定される、装置に関する。本装置は支持体、回転可能に駆動されるプラテンローラ、プリントヘッド、およびストリッピング装置を含む。支持体は、ライナレステープの連続ウェブを維持するように構成される。回転可能に駆動されるプラテンローラは支持体の下流に配置される。プリントヘッドはプラテンローラに関連する。より詳細には、プラテンローラは、ライナレステープの連続ウェブの印刷面上に印刷するためのプリントヘッドを通過するようにライナレステープの連続ウェブを方向付け、印刷操作中にライナレステープを直接支持するように配置できる。最後に、ストリッピング装置は、プラテンローラに隣接して配置されると共にプラテンローラからライナレステープのウェブを方向付けるためのプリントヘッドの下流に配置される。この点に関し、ストリッピング装置は第1のローラと第2のローラとを含む。第1のローラは、ライナレステープの印刷面を受容しかつ接触するように配置される。逆に、第2のローラは、接着剤面を受容しかつ接触するように配置される。第1および第2のローラは、ライナレステープに係合するためのニップを形成し、またライナレステープをプラテンローラから剥離するように作動する。好ましい一実施態様では、第2のローラは、テープの接着剤面との接着を最小にするように構成され、第1のローラと共に、ライナレステープのウェブに張力を付与するようにプラテンローラよりも大きい速度で回転される。
【0016】
本発明の他の態様は、物品に引き続いて貼着するために印刷装置でライナレステープの連続ウェブ上に印を印刷する方法に関し、印刷装置は、物品に引き続いて貼着するために、回転可能に駆動されるプラテンローラに関連するプリントヘッドを含む。この点に関し、ライナレステープのウェブは印刷面と接着剤面とによって画定される。このことを考慮すると、本方法は、ローラ間にニップを形成する第1および第2のローラを含むストリッピング装置を提供する工程を含む。ストリッピング装置はプリントヘッドの下流のプラテンローラに隣接して配置される。約90ミクロン未満の厚さを有するライナレステープの連続ウェブも供給される。プラテンローラが接着剤面に接触し、第1のローラが印刷面に接触し、また第2のローラが接着剤面に接触するように、ウェブはプラテンローラからテープ通路に沿ってストリッピング装置に延在する。プラテンローラは、プリントヘッドを通過してウェブを方向付けるように回転される。第1および第2のローラは、プラテンローラからウェブを剥離するように回転される。最後に、ライナレステープの印刷面上に印を印刷するためにプリントヘッドが使用される。この点に関し、第1および第2のローラはプラテンローラからライナレステープを方向付ける。好ましい一実施態様では、第1および第2のローラは、ライナレステープのウェブに張力を発生するようにプラテンローラよりも大きい表面速度で回転される。他の好ましい実施態様では、テープ通路に沿ってウェブを延在させる工程は、プラテンローラに沿って60°よりも大きいライナレステープのウェブの巻き付き角度を確立する工程を含む。
【0017】
本発明のさらに他の態様は、物品に引き続いて貼着するための印刷装置内のライナレステープの連続ウェブ用のテープ通路に関する。この点に関し、印刷装置は、プラテンローラに関連するプリントヘッドと、プリントヘッドの下流のプラテンローラに隣接して配置されるストリッピング装置とを含む。このことを考慮すると、テープ通路は、プリントヘッドから下流のプラテンローラに沿って少なくとも60°の巻き付き角度を含む。好ましい一実施態様では、ストリッピング装置は、ニップを形成する第1および第2のローラを含み、またテープ通路は、第1のローラに沿ってプラテンローラからニップへの少なくとも60°の巻き付き角度をさらに含む。
【0018】
本発明のさらに他の態様は、物品に引き続いて貼着されるためのライナレステープのウェブからラベルセグメントを切断するためにラベル印刷装置と共に使用される切断装置に関する。切断装置は、加熱切断要素と、ライナレステープのウェブを加熱切断要素に方向付けるための供給装置とを含む。この点に関し、加熱切断要素は、切断操作中にライナレステープのウェブの印刷面に初期接触するように供給装置に対して配置される。好ましい一実施態様では、加熱切断要素は、25:1よりも大きい高さ:幅比を有するリボンワイヤである。
【0019】
本発明のさらに他の態様は、物品に引き続いて貼着するために、印刷面と接着剤面とによって画定されるライナレステープの連続ウェブを切断する方法に関する。本方法は、加熱切断要素を含む切断装置を提供する工程を含む。印刷面が加熱切断要素に近接するように、ライナレステープのウェブは加熱切断要素に方向付けられる。最後に、ライナレステープのウェブは、セグメントをウェブの残部から切断するために加熱切断要素によって接触される。好ましい一実施態様では、ライナレステープのウェブの厚さは約90ミクロン未満であり、加熱切断要素は、ウェブに接触する前に260〜371℃の範囲の温度に加熱されるリボンワイヤである。
【0020】
(発明を実施するための最良の形態)
本発明の好ましい一実施態様による取扱システム12を組み込んだ印刷装置10が図1に示されている。ある評価基準として、印刷装置10は、当業界で知られているように、ラベルテープ上に印刷してラベルセグメントを画定し、引き続いて切断されるラベルセグメントをボックスのような対象の物品14に貼着するために使用される。物品14は、容器、パッケージ、完成した物品、フラット等を含む多様な形態を取ることができることが理解される。一般に、「ラベルテープ」という用語は、以下により詳細に記載するように、ライナレスであり、ロール(例えば自動巻取りロール)で供給でき、また予め切断されない基板を指す。ロール形態では、ラベルテープは、典型的に印刷を含まず、連続ウェブとして供給されるので、「ライナレステープのウェブ」または単に「テープ」という用語は、「ラベルテープ」という用語と交換可能に使用できる。「ラベルセグメント」という用語は、情報(例えば印刷による)を坦持できかつ表面に貼り付けることができるライナレスラベルテープの連続ウェブの部分を意味するために使用される。ラベルセグメントは、テープが印刷された後(テープが印刷されるならば)、テープが連続ウェブの残部から切断される前および切断された後のテープを含む。
【0021】
取扱システム12は、異なる構成の様々な印刷装置に有用である。この点に関し、ラベル印刷装置は「ルースループ」装置または「ネクストラベルセグメントアウト」装置として一般に構成される。図1に示した印刷装置10は、ネクストラベルセグメント手順に適合し、この装置ではラベルセグメントが印刷された後、ラベルセグメントは対象の表面に直ちに貼着される。ネクストラベルセグメントアウト装置の一例は、カリフォルニア州フラートンのラベル−エアー・インコーポレーテッド(Label−Aire Inc.,of Fullerton,CA)によって「モデル2140プリンター/アプリケータ・ツー・パネル、ボックス・ラベラー(Model 2140 Printer/Applicator Two Panel,Box Labeler)」の商品名で販売されている。しかし、取扱システム12は、所定のラベルセグメントが印刷されるが物品14に直ちに貼着されないルースループタイプの設計にも有用である。あるいは、印刷に続き、ラベルセグメントは、例えば、アキュムレータまたはフェスツーンによって画定されるテープ通路を通して巻回されるが、この理由は、ラベルセグメントが、印刷直後の時点にまだラベルが貼られていない複数の物品の後ろに順次配置される物品に貼着されるからである。予め印刷された1つ以上のラベルセグメントは、所定のラベルセグメントが印刷された後、および所定のラベルセグメントが貼着される前に貼着しなければならない。入手可能なルースループ装置の一例は、ミネソタ州セント・ポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー(Minnesota Mining and Manufacturing Company(3M)of St.Paul,MN)によって「3M−マティック・プリント/アプライ・ケース・ラベリング・システムCA2000(3M−Matic Print/Apply Case Labeling System CA2000)」の商品名で販売されている。
【0022】
一般に、印刷装置10は、ライナレステープ20のウェブ、ガイドローラ22a〜22c、プラテンローラ24、印刷装置26、ストリッピング装置28、切断装置(またはカッタ)30、アプリケータ32、および構成要素20〜32を維持するハウジング34を含む。構成要素20〜32について、以下により詳細に記載する。しかし、一般に、ライナレステープ20のウェブは、ロールとして初期供給されるか、さもなければハウジング34によって支持される。ガイドローラ22a〜22cはライナレステープ20のウェブをプラテンローラ24に方向付け、次に、このプラテンローラは、ライナレステープ20のウェブの上に印刷するための印刷装置26を通過するように当該ウェブを案内する。ストリッピング装置28はプラテンローラ24からライナレステープ20のウェブを受け取り、それを切断装置30に方向付ける。切断操作に続き、アプリケータ32(例えば真空ホイール)はラベルセグメント36をボックス14に貼着する。
【0023】
ライナレステープ20のウェブは、基材層を含む多層構造を有する単一被覆の感圧接着剤テープまたは媒体であり得る。基材層は、例えば、単一または多層プラスチックフィルムバッキングであり得る。適切なプラスチックフィルムバッキングは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンのコポリマ、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリエステル、およびビニルアセテートを含む。ポリプロピレンは、単軸配向のポリプロピレン(MOPP)、二軸配向のポリプロピレン(BOPP)、あるいは順次または同時に二軸に配向されるポリプロピレン(SBOPP)を含むことができる。バッキング材料は堆肥化可能、分解可能、着色でき、印刷でき、また異なる表面組織であるかあるいはエンボス加工できる。感圧接着剤は、バッキングの片側に被覆されることが好ましく、剥離被覆(例えば低粘着性バックサイズ(LAB)層)は反対側に選択的に被覆され、ロールの巻回時にテープがそれ自体から解かれることを可能にする。あるいは、ライナレステープ20は、限定された粘着性を有することができる。
【0024】
当業者によって理解されるように、ライナレステープ20のウェブの正確な構造は多様な形状を取ることができる。しかし、好ましい実施態様では、ライナレステープ20のウェブは著しく薄く、厚さは約90ミクロン(3.5ミル)未満である。許容可能なライナレステープの一例は、3Mによって「3340スコッチ(3340 Scotch)(登録商標)プリンタブル・テープ(Printable Tape)」の商品名で販売されている。しかし、注目すべきことに、印刷装置10、特に取扱システム12は、より厚いライナレステープに等しく有用である。
【0025】
上記の説明を考慮すると、ライナレステープ20のウェブは、印刷面40と接着剤面42とによって画定される。印刷面40は印刷装置26から印を受容するように構成され、これに対し、接着剤面42は、ライナレステープ20のセグメント(例えばラベルセグメント36)を表面、例えばボックス14の表面に固定するように適切に形成された接着剤を坦持することが好ましいが、あるいは、接着剤面42は限定された粘着性を有する。使用時、多くの種類の接着剤を使用でき、また接着剤は感圧接着剤であることが好ましい。感圧接着剤は、室温において通常粘着性であり、せいぜい軽い指圧を加えることにより表面に接着できる。あるいは、当業界で知られているように、活性化可能なまたは他の種類の接着剤を使用してもよい。
【0026】
ライナレステープ20のウェブは、支持体52によってハウジング34内に回転可能に維持されるロール50として供給されることが好ましい(図1に一般に図示)。ウェブ20の層またはストリップはロール50から「プル」され、ガイドローラ22a〜22cによって画定されたテープ通路を通して移行される。ガイドローラ22a〜22cは当業界で公知の1つまたは複数のタイプであり、ライナレステープ20に接触または係合するように配置される。一般に、ガイドローラ22a〜22cは、プラテンローラ24および印刷装置26の上流のライナレステープ20に張力を付与するように提供される。したがって、ガイドローラ22a〜22cは多様な形態および位置を取ることができ、印刷面40または接着剤面42に接触できる。好ましい一実施態様では、ガイドローラ22aはプレストリッパローラであり、またガイドローラ22bはアキュムレータローラである。プレストリッパローラ22aは、選択的に、アキュムレータローラ22bの位置によって制御される被駆動ローラである。1つの好ましいこの構造では、ローラ22a、22bが協働して、ロール50からの一貫した「プル」を達成することによって印刷装置26cにおけるライナレステープ20の「チャッタ」または「ショック」を除去する。あるいは、ローラ22a〜22cはプレストリッパローラおよび/またはアキュムレータローラを含む必要はない。さらには、3つのガイドローラ22が図1に示されているが、それよりも多いかまたは少ない他の任意の数が等しく許容可能である。さらに、プラテンローラ24の上流のライナレステープ20において所望の位置決めおよび/または伸長を達成するために、プレート、アーム、フェスツーン等のような追加のガイド構成要素も含むことができる。
【0027】
プラテンローラ24はまた、当業界で公知のタイプであり、回転可能に駆動される(図1の配置で時計回り方向)。当業界で公知のように、プラテンローラ24の直径は、1.3〜1.6cm(0.5〜0.625インチ)の範囲にあることが好ましい。以下により詳細に記載するように、プラテンローラ24は、ライナレステープ20の印刷面40に印刷するための印刷装置26を通過してライナレステープ20を案内するように位置決めされる。したがって、プラテンローラ24は、ライナレステープ20の接着剤面42を受容するように構成される。図1の好ましい実施態様では、プラテンローラ24は印刷装置26のプリントヘッド60の部分の真下に配置され、この結果、プラテンローラ24は、プリントヘッド60による印刷操作中にライナレステープ20を支持する。しかし、あるいは、プラテンローラ24は、プリントヘッド60の僅かに上流または下流に配置される。この点に関し、ローラ24は、「プラテン」という用語が一般に使用されるような「プラテン」ローラと異なるものでもよい。本明細書のために、「プラテンローラ」は、プリントヘッド60に最も近接して配置されるローラである。したがって、プラテンローラ24はプリントヘッド60に関連する。
【0028】
印刷装置26は当業界で公知のタイプであり、制御器62に電気接続されるプリントヘッド60を含むことが好ましい。入力に基づき、制御器62はプリントヘッド60を制御して、所望の印(例えば英数字、バーコード、画像、ロゴ、他の印刷情報等)をライナレステープ20の印刷面40に印刷する。好ましい一実施態様では、印刷装置26は、フロリダ州オーランドのデータマックス・コーポレーション(Datamax Corporation,Orlando,Fla.)からのモデルPE42のような熱転写プリンタ、あるいは改造されているかまたは改造されていない同様のプリンタまたはプリントエンジンであり、リボン64、供給ローラ66、リボンガイド68、および巻き取りローラ70を含む。リボン64は、供給ローラ66からプリントヘッド60およびリボンガイド68の周囲に巻き取りローラ70まで延在する。したがって、リボン64は、プリントヘッド60でライナレステープ20上に印刷を実施するために、プリントヘッド60とライナレステープ20との間に方向付けられる。以下により詳細に記載するように、好ましいリボンガイド68は、リボン64とプリントヘッド60の下流のライナレステープ20との間の接触を維持し、この結果、リボン64はプラテンローラ24の周囲に部分的に巻き付く。あるいは、印刷装置は、当業界で公知の他の形態を取ることができる。例えば、印刷装置26はインクジェットプリンタであり得るので、プリントヘッド60はインクジェットプリントヘッドである。あるいは、ダイレクトサーマル式、衝撃式、または他の印刷システムが等しく利用可能である。
【0029】
ストリッピング装置28はプリントヘッド60の下流のプラテンローラ24に隣接して配置される。好ましい一実施態様では、ストリッピング装置28は第1の裏面ローラ80と第2の接着剤面ローラ82とを含む。以下により詳細に記載するように、第1および第2のローラ80、82はタンデムに作動して、プラテンローラ24からライナレステープ20を引っ張るかあるいは「剥離」する。この点に関し、第1のローラ80は、ライナレステープ20の印刷面40を受容かつ係合するように配置され、これに対し、第2のローラ82は、接着剤面42を受容しかつ接触するように配置される。プラテンローラ24からストリッピング装置28へのテープ通路の長さを最小にするために、第1のローラ80はプラテンローラ24に密接して配置されることが好ましい。
【0030】
プラテンローラ24に対するストリッピング装置28の関係および作動は、図2の拡大側面図によってより明確に示されている。説明のため、ある評価基準として、図2に示した様々な構成要素の方向は、図1の方向に対して約90°回転せしめられている。再度、プリントヘッド60は、印をライナレステープ20の印刷面40に印刷するためのプラテンローラ24に関連する。図2の図面では、プリントヘッド60とライナレステープ20との相互作用点は、プラテンローラ24に対して「0°」として示されている。この開始点を考慮すると、ストリッピング装置28は、プラテンローラ24からライナレステープ20を引っ張るかあるいは剥離する前に、ライナレステープ20がプリントヘッド60の下流のプラテンローラ24の周囲に部分的に巻き付くことを可能にするように配置される。このことは、印刷直後にプラテンローラ24からテープを除去する試みが行われる他のライナレスラベルテープ取扱システムとまさに対照的である。代わりに、本発明は、プラテンローラ24に接着する接着剤面42と、特に最近入手可能な著しく薄いテープ(例えば90ミクロン未満)との強い親和力を認識している。したがって、印刷に続きプラテンローラ24から直ちに剥離する必要がないことにより、本発明の取扱システム12は、取り除きまたは剥離がより容易に生じ得るプラテンローラ24に対する位置にライナレステープ20が巻き付くことを可能にし、プラテンローラ24の回転中のプラテンローラに対するライナレステープ20のバックスリップの制限を補助する。
【0031】
好ましい一実施態様では、ストリッピング装置28は、プラテンローラ24に対してテープ通路を画定するように配置され、本例では、ライナレステープ20はプリントヘッド60の下流で90°の巻き付き角度に沿って巻き付く。この1つの好ましい位置は、図2に「90°」で示されている。あるいは、より大きいかまたは小さい他の巻き付き角度も許容可能である。好ましい実施態様では、ストリッピング装置28によって画定されるプラテンローラ24に対する巻き付き角度は、60°よりも大きい。しかし、90°よりも大きい巻き付き角度は、ライナレステープ20のより多くの無駄をもたらすことが認識される。特に、プリントヘッド60と、カッタ30またはアプリケータ32あるいは他の位置のライナレステープ20の端部との間のウェブ延在部は、本明細書ではリーダと呼ばれる。印刷ジョブの終了時、ライナレステープのリーダが残る。このような情報がどのようなものになるかは予め知られていないので、次のラベルセグメントに指定された印でこのリーダが未だ印刷されていない場合、このリーダは印刷されず、テープが無駄になり、すなわち、次のラベルセグメントのために使用できないことがある。したがって、リーダの長さを最小にし、無駄を最小にすることが有利である。プラテンローラ24の周囲の巻き付き角度を最小にすることにより、リーダの長さが低減される。しかし、少なくとも約90°の巻き付き角度は、バックスリップを回避するために有利である。したがって、約90°の巻き付き角度は、典型的な直径(例えば1.3〜1.6cm(0.5〜0.625インチ))のプラテンローラに最適である。巻き付き角度は、ローラの直径が大きくなるとそれだけ小さくなり得るが、これは好ましいことではない。
【0032】
ライナレステープ20に係合するために、第1および第2のローラ80、82はそれらの間にニップ(一般に84で図示)を形成する。この点に関し、ライナレステープ20、特に印刷面40がプラテンローラ24からニップ84の第1のローラ80の部分の周囲に巻き付くように、第1のローラ80はプラテンローラ24に対して配置される。好ましい実施態様では、約90°の巻き付き角度は、第1のローラ80に沿って確立される。この好ましい巻き付き角度は、ライナレステープ20上の確実な引っ張りまたは張り促進する。あるいは、第1のローラ80を中心に、好ましくは約60°よりも大きい異なる巻き付き角度を確立できる。
【0033】
ライナレステープ20がプラテンローラ24から延在するときにライナレステープ上の所望の張りまたは確実な引っ張りを確立かつ維持するために、第1および第2のローラ80、82の両方が回転可能に駆動される。特に、第1のローラ80は、好ましくはプラテンローラ24よりも僅かに大きい表面速度、好ましくはプラテンローラ24の表面速度の少なくとも101%〜102%で駆動される。さらに、第2のローラ82は、好ましくは第1のローラ80よりも僅かに大きい表面速度、より好ましくは第1のローラ80の表面速度の少なくとも101%〜102%で駆動される。この好ましい動作特性は、ライナレステープ20上の確実な引っ張りまたは張りを保証し、これによって、ライナレステープ20が「スリップバック」して、前述の所望の巻き付き位置を越えてプラテンローラ24の周囲に巻き付くことが防止される。好ましい一実施態様では、第1のローラ80は、プラテンローラ24に噛み合わせられるかさもなければ駆動オフされ、これに対し、第2のローラ82は、第1のローラ80に噛み合わせられるかさもなければ駆動オフされる。好ましいこの一実施態様では、第1のローラ80は、好ましくはプラテンローラ24よりも小さな直径を有するので、適切なギヤ比が使用される場合、第1のローラ80は、プラテンローラ24と比較して高い表面速度で回転する。同様に、第2のローラ82は、好ましくは第1のローラ80よりも小さな直径を有するので、適切なギヤ比が使用される場合、第2のローラ82は、第1のローラと比較して高い表面速度で回転する。あるいは、多様な他の駆動構成が等しく許容可能である。
【0034】
第1のローラ80は牽引力の高い表面を提供することが好ましく、シリコンゴムのような許容可能な材料から構成される。この構造では、第1のローラ80はライナレステープ20の印刷面40との接触を維持するが、当該印刷面上に印刷された印を変化させないかさもなければ劣化させない。好ましい一実施態様では、第1のローラ80は約0.6センチ(0.25インチ)の外径を画定するが、他の寸法が等しく許容可能である。
【0035】
図3をさらに参照すると、前述したような第2のローラ82は、ライナレステープ20の接着剤面42を受容しかつ接触するように配置される。この点に関し、第2のローラ82は、接着剤面42との接着を最小にするように構成されることが好ましい。好ましい一実施態様では、第2のローラ82は複数の溝88(図3に図示)を形成する接触面86(一般に図2に図示)を画定する。有効に、複数の溝88は接触面86の領域全体、したがってライナレステープ20との境界面領域を最小にする。複数の溝88の各々の長手方向幅は、0.32〜0.6cm(0.125〜0.25インチ)の範囲にあることが好ましいが、他の寸法も使用できる。
【0036】
好ましいこの溝付き構造を実施するために、好ましい一実施態様では、第2のローラ82は、中央シャフト92上に装着される複数のOリング90からなる。Oリング90は接触面86を画定するように組み合わせられ、Oリング90の間の間隔は溝88を画定する。接着剤面42との接着をさらに最小にするために、Oリング90は、シリコーンゴム、他のゴム、PTFE、プラズマのような比較的非粘着性の材料、または他の同様に非粘着性の材料から製造されることが好ましい。さらに、Oリング90は、中央シャフト92に堅く固定されず、代わりに、大きい接線力を受けるときに「スリップ」できることが好ましい。したがって、第2のローラ82があまりにも速く駆動されおよび/またはライナレステープ20上の張力が高すぎる場合、Oリング90は中央シャフト92上で「スリップ」し、これによって、ライナレステープ20に対する損傷を防止する。第2のローラ82の好ましい実施態様はOリング90を含んでいるが、他の多様な構成を使用して複数の溝88を形成できる。さらには、適切な非粘着性材料が利用されるならば、溝88も除去できる。
【0037】
図2に示したように、第2のローラ82の外径は第1のローラ80の外径よりも小さいことが好ましい。接着剤面42への接着の可能性を最小にするように、第2のローラ82では、より小さな直径が好ましい。好ましい実施態様では、第2のローラ82の外径は、約0.2〜0.6cm(0.09〜0.25インチ)の範囲にあり、最も好ましくは0.32cm(0.125インチ)である。この点に関し、第2のローラ82は不十分な剛性の故に変形し、ストリッピング装置28において劣った引っ張りまたは張りを生じることがあるので、第2のローラ82の約0.2cm(0.09インチ)未満の直径は好ましくない。
【0038】
第2のローラ82に対するライナレステープ20の望ましくない接着(したがって、第2のローラ82の周囲の巻き付き)をさらに防止するために、好ましい一実施態様では、図3に最も明瞭に示したように、取扱システム12は、第2のローラ82に関連するガード94をさらに含む。説明のため、図3は、第2のローラ82から後退されつつある第1のローラ80を示している。ガード94は、複数の溝88のそれぞれの1つの中に延在するように各々が寸法決めされた複数の指部96を形成する。ガード94、特に複数の指部96は、シリコンまたはプラズマのような非粘着性表面から製造されるかあるいはそれで被覆されることが好ましい。この構造では、ライナレステープ20が第2のローラ82に不都合に接着して、当該ローラの周囲に巻き付き始めた場合、ライナレステープ20は、ライナレステープ20を案内するかあるいは第2のローラ82から当該テープを剥ぎ取るように機能する複数の指部96に接触する。あるいは、他のガード構成が等しく許容可能である。さらには、第2のローラ82の周囲巻き付きの問題が些細であれば、ガード94を完全に除去できる。
【0039】
図2を参照すると、プラテンローラ24の周囲のライナレステープ20の部分的巻き付きを意図的に可能にすることによって、追加の印刷上の利点を実現できる。より詳細には、従来の熱転写型印刷装置26(図1)が使用される場合、ライナレステープ20がプラテンローラ24の周囲に巻き付けられるときに、リボン64は、ライナレステープ20の印刷面40の印刷に続き当該印刷面と短時間接触し続けることができることが望ましい。図2に示したように、リボンガイド68はプリントヘッド60の下流に突出し、テープ通路を通してリボン64を強制的に通過させ、これによって、リボン64は少なくとも30°、より好ましくは約60°の巻き付き角度でプラテンローラ24の周囲に巻き付く。リボンガイド68は、図2に示したテープ通路以外の所望のテープ通路を実施するために多様な形態を取ることができ、またリボン64との接触のために許容可能な材料、例えばステンレス鋼から形成されることが好ましい。注目すべきことに、リボンガイド68によって画定されるテープ通路は、リボン64がストリッピング装置28の上流のライナレステープ20から除去されるようなものでなければならない。印刷に続きリボン64がライナレステープ20の印刷面40と短期間(ドエル時間)接触し続けることを可能にすることによって、さもなければ印刷面40に配置されるインクは、リボン64の印刷面からの分離の前により十分に凝固する。このことによって、従来の熱転写印刷が印刷方法として使用される場合、ライナレステープ20上に印刷される印のエッジ鮮明度および解像度が一般に改善される。あるいは、他の印刷技術は、印刷直後に(例えば熱転写印刷の終わり近くに)リボン64をライナレステープ20から好ましくは分離するか、あるいはリボンガイド68を完全に省略できるようにリボン(例えばインクジェット印刷)を使用しない。
【0040】
図1と図2に戻ると、使用前、ライナレステープ20のウェブはハウジング34内に取り付けられ、取扱システム12によって画定される所望のテープ通路を通して延在する。特に、ライナレステープ20の前端は、ガイドローラ22から、プリントヘッド60によって画定される印刷領域に延在する。次に、ライナレステープ20はプラテンローラ24の部分の周囲に巻き付けられ、第1および第2のローラ80、82によって形成されるニップ84に延在する。この点に関し、ライナレステープ20が第1および第2のローラ80、82の間に容易に配置できるように、第2のローラ82は第1のローラ80に対して(例えばばねを含む結合装置を介して)選択的に後退可能であることが好ましい。印刷操作中、プラテンローラ24は、印をライナレステープ20の印刷面40に印刷するためのプリントヘッド60を通過してライナレステープを駆動するように回転される。第1および第2のローラ80、82は同様に回転可能に駆動され、かつタンデムに作動して、好ましくは90°の巻き付き角度でプラテンローラ24からライナレステープ20を引っ張るかあるいは剥離し、またライナレステープ20に張力を加えて、プラテンローラ24上のバックスリップおよび/またはさらなる周囲巻き付きを防止する。ストリッピング装置28による印刷および転写に続き、ラベルセグメント36はカッタ30に供給され、ここで、ラベルセグメント36はウェブ20の残部から切断される。
【0041】
機械式カッタ(例えばダイ、ロータリ、またはハサミ)が使用される従来のライナレスラベルテープ切断装置と異なり、本発明のカッタ30は、加熱切断要素であることが好ましい。カッタ30の好ましい構造は、図4Aと図4Bを参照して最善に記載されている。図4Bに示したように、カッタ30は加熱ワイヤ100、ワイヤ支持フレーム102、基部104および電源106(図4Bに概略的に図示)を含むことが好ましい。加熱ワイヤ100は支持フレーム102によって維持され、次に、支持フレームは基部104に移動可能に装着される。基部104はハウジング34(図1)内に装着される。最後に、加熱ワイヤ100は、例えばワイヤ支持フレーム102を介して電源106に電気接続される。この一般的な構造を考慮すると、加熱ワイヤ100は電源106を介して電圧印加され、所定の温度に加熱され、次に、例えば支持フレーム102を基部104に対して移動することによってライナレステープ20と接触するようにされ、以下により詳細に記載するようにラベルセグメント36の切断を実施する。ある評価基準として、図4Aは、ライナレステープ20のウェブをカッタ30に供給するようなストリッピング装置28を示している。これは、許容可能な材料供給装置の一例に過ぎない。言い換えれば、カッタ30はストリッピング装置28に使用することに決して限定されない。他の任意の装置を使用して、ライナレステープ20をカッタ30に供給でき、実際に、ライナレステープ20をプラテンローラ24から直接供給できる。
【0042】
加熱ワイヤ100は、比較的大きい高さ:幅比を有するリボンワイヤであることが好ましい。好ましい実施態様では、加熱ワイヤ100は、20:1よりも大きい、より好ましくは25:1よりも大きい高さ:幅比を有する。好ましいこの構造は、ライナレステープ20に正確に接触するための比較的薄い表面(すなわち幅)、および加熱ワイヤ100を所望の温度に維持または「ホールド」するための比較的大きい質量(すなわち円形ワイヤに対する高さの増加)を形成する。
【0043】
加熱ワイヤ100は、約0.08mm(0.003インチ)の幅と約2mm(0.08インチ)の高さとを有するニクロムリボンワイヤであることが好ましい。このようなリボンワイヤは、例えばミネソタ州メディナのミッドウェスト・サーモ・エクイップメント・インコーポレーテッド(Midwest Thermo Equipment,Inc.,Medina,MN)からの裸の抵抗ワイヤとして入手可能である。あるいは、他の寸法特性と同様に、ニッケルのような比較的剛性の他の導電性材料が等しく許容可能である。しかし、注目すべきことに、加熱ワイヤ100の厚さまたは幅を約0.08mm(0.003インチ)以下に低減することによって、製作コストが増加し、また加熱ワイヤ100の有効寿命が短くなる可能性がある。さらに、約0.08mm(0.003インチ)よりも小さな厚さ(または幅)では、加熱ワイヤ100はナイフエッジを有効に形成し、安全上の問題を惹起する。好ましくは加熱ワイヤ100をリボンワイヤとして供給することによって(例えば実質的な高さで)、加熱ワイヤ100は熱シンクとして有効に機能し、所望の温度を維持する。したがって、リボンワイヤ100の好ましい構造は、比較的低コストベースで優れた導電性、表面積および熱質量を有する。
【0044】
加熱ワイヤ100の上述の好ましい構造により、加熱ワイヤ100は、4ボルト、約3アンペアで約3秒間印加すると、260°〜371℃(500°〜700°F)の範囲の温度に達することができ、またエネルギ供給の停止後約1秒でほぼ室温に冷却できる。以下に記載するように、この温度範囲はライナレステープ20の切断に最適である。
【0045】
加熱リボンワイヤを利用するものとしてカッタ30を優先的に記載してきたが、他の加熱要素が許容可能である。例えば、リボンワイヤ100の代わりに、円形ワイヤ、ナイフブレード等を使用できる。
【0046】
支持フレーム102は、鋼のような導電性材料から形成され、加熱ワイヤ100を張力状態に維持することが好ましい。この点に関し、コネクタ108により電源106と支持フレーム102の反対側とを電気接続して、加熱ワイヤ100に電力を供給する。しかし、代わりに、電源106が加熱ワイヤ100に直接電気接続されるようにカッタ30を構成でき、この結果、支持フレーム102は導電性材料から形成される必要はない。図4Bに示したように、支持フレーム102は、加熱ワイヤ100の対向端部に固定されるが、接触するに過ぎない。すなわち、加熱ワイヤ100は、支持フレーム102によって僅かな張力に維持されるが、さもなければ支持されない。切断操作中、加熱ワイヤ100は、ライナレステープ20以外に本体(例えばドラム、プレート等)に接触せず(すなわち、加熱ワイヤ100は支持されない)、このようにして所望の温度を容易に維持する。
【0047】
支持フレーム102が基部104に対して移動可能であり、好ましい一実施態様において枢着可能であるように、支持フレーム102は基部104に装着される。例えば、ピン110を使用して支持フレーム102を基部104に枢着可能に結合できる。この構造では、支持フレーム102を手動、機械的または電気的に制御して、ライナレステープ20と接触するように加熱ワイヤ100を選択的に操作できる。注目すべきことに、他の装着技術を利用して、加熱ワイヤ100をライナレステープ20に対し選択的に移動可能にすることができる。
【0048】
基部104は、ハウジング34内に装着可能であるように構成され、多様な形態を取ることができる。しかし、好ましい実施態様では、基部104は、切断操作中に静止し続けるように構成される。
【0049】
同様に、電源106は多様な形態を取ることができ、電源106の作動を制御する制御装置(図示せず)に電気接続されることが好ましい。加熱ワイヤ100の1つの好ましい構造では、電源106は、8ボルト以上で選択的に供給するように構成される。
【0050】
特に図4Aを参照すると、加熱ワイヤ100がライナレステープ20の印刷面40に近接(あるいは図4Aの配置に対して上方に)するように、カッタ30は供給装置(例えばストリッピング装置28)の下流に装着されることが好ましい。この配置では、加熱ワイヤ100は、切断操作中に印刷面40に初期接触する(接着剤面42と反対)。
【0051】
使用前、加熱ワイヤ100は、ライナレステープ20から後退され、例えば電源106から4ボルトを印加することによって、150〜540℃(300〜1000°F)の範囲、より好ましくは260〜371℃(500〜700°F)の範囲の温度に加熱される。好ましい実施態様では、加熱ワイヤ100は、3秒以下でこの所望の温度範囲を達成する。ライナレステープ20が供給装置(例えばストリッピング装置28)から供給されるとき、加熱ワイヤ100は印刷面40と接触するように方向付けられる。例えば、支持フレーム102の移動を制御する制御器(図示せず)が提供される。カッタ30に供給されるラベルセグメント36の所望の長さおよびライナレステープ20の速度に基づき、制御器は支持フレーム102に信号を伝送して、加熱ワイヤ100をライナレステープ20、特に印刷面40と接触するようにさせる。当業者によって理解されるように、加熱ワイヤ100を移動してライナレステープ20と接触させるように、他の様々な制御装置/構成を使用できる。
【0052】
加熱ワイヤ100がライナレステープ20に接触するとき、加熱ワイヤ100の温度上昇によって、ライナレステープ20の溶融および軟化が引き起こされる。好ましい実施態様では、カッタ30の下流でライナレステープ20に張力が加えられる。例えば、図4Aに示したように、ライナレステープ20は、アプリケータ32(例えば真空ホイール)によって係合され、次に、アプリケータは、引き続いて切断されるラベルセグメント36をボックス14に貼着する。したがって、切断前、ラベルセグメント36はライナレステープ20のウェブの残部に取り付けられ、またアプリケータ32がライナレステープ20に好ましい張力を付与するように、カッタ30の下流のアプリケータ32によって係合される。この小さな張力により、ラベルセグメント36は、加熱ワイヤ100によって形成される溶融/軟化ラインに沿ってウェブ20の残部から切断する。
【0053】
この好ましい切断方法は、著しく均一で真っ直ぐな切断部を形成する。さらに、加熱ワイヤ100の動作温度を260°〜371℃(500°〜700°F)に制限することによって、および印刷面40(好ましくは、接着剤を坦持する接着剤面42と反対)に初期接触することによって、生じるとしてもライナレステープ20のオフガス(または燃焼)はほとんど生じない。すなわち、ポリプロピレンベースの著しく薄い好ましいライナレステープでは、約371℃(700°F)未満の温度はライナレステープ20を分解せず、また可塑性材料は、過度に溶融して加熱ワイヤ100の表面に接着しない(この表面で可塑性材料は引き続いて燃焼することがある)。注目すべきことに、オフガスは望ましくないが、この理由は、作業環境に不快な臭いおよび潜在的に有毒な蒸気を生じることがあり、また切断部の望ましい均一な性質に悪影響を及ぼすからである。このために、例えば約538℃(1000°F)を超える非常に高い温度上昇を、ポリプロピレンバッキングを有するライナレステープに加えると、分解が生じることが確認されている。
【0054】
ライナレステープ20のウェブの残部からラベルセグメント36を首尾よく切断した後、加熱ワイヤ100は後退され、ラベルセグメント36が前述のようなボックス14(図1)に貼着される。時々、加熱ワイヤ100の表面から蓄積された材料を清浄にする必要があり得る。このために、加熱ワイヤ100に供給される電圧を簡単に上昇することにより、材料が燃え尽きるレベルに加熱ワイヤ100の温度を上昇できる。例えば、加熱ワイヤ100の1つの好ましい構造では、約8ボルトの電源106から電圧を約4秒間供給することにより、加熱ワイヤ100の温度が約871℃(1600°F)に上昇され、望ましくない材料を燃え尽くす。次に、有効に、本発明のカッタ30が自己洗浄される。
【0055】
ラベル印刷装置に適用されるような本発明のライナレステープ取扱システムおよび方法は、以前の設計と較べて著しい改良を提供する。プリントヘッドの下流のプラテンローラからライナレステープを引っ張るために、ローラ間にニップを形成する2つのローラを含むストリッピング装置を実装することにより、印刷装置は、著しく薄い(例えば90ミクロン未満)プラスチックベースのライナレスラベルテープを一貫して加工できる。さらに、印刷に続きライナレステープがプラテンローラの周囲に部分的に巻き付くことを可能にすることによって、ストリッピング装置の好ましい位置決めは、印刷の向上ならびに均一な取扱を促進する。さらに、加熱リボンワイヤカッタを使用して、ラベルセグメントをライナレステープのウェブから切断することにより、洗浄によるカッタの不稼働時間を最小にして真っ直ぐな切断が促進される。
【0056】
好ましい実施態様を参照して本発明について説明してきたが、当業者は、本発明の精神と範囲から逸脱することなしに、形態および細部において変更を行うことができることを認識するであろう。例えば、ネクストラベルセグメントアウト印刷装置と組み合わせて使用されるものとして、好ましい取扱および切断装置について説明してきた。あるいは、取扱システムは、独立して、また「ルースループ」設計のような異なるプリンタ構造と共に使用できる。同様に、加熱リボンワイヤカッタは、好ましい取扱システムを使用することなく著しく優れた結果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるストリッピング装置を組み込んだ印刷装置の概略側面図である。
【図2】図1の装置のストリッピング装置部分の概略拡大側面図である。
【図3】図2のストリッピング装置の簡略正面図である。
【図4A】図1の装置のカッタ部分の概略拡大側面図である。
【図4B】図4Aのカッタの簡略正面図である。
(技術分野)
本発明は、ライナレステープを取り扱うためのシステムに関する。より詳細には、本発明は、例えばライナレスラベルプリンタで薄いライナレスラベルテープを取り扱いかつそれに印刷するための装置および方法に関する。
【0002】
(背景技術)
製品を保管および出荷するための容器、パッケージ、カートン、およびケース(一般に「ボックス」と呼ばれる)には、ボックスが通常の出荷、取扱および保管時に偶然に開かないようにフラップまたはカバーを固定するために、粘着テープのようなボックス密封テープが典型的に使用される。ボックス密封テープは、ボックス全体の流通サイクルにわたってボックスの完全性を維持する。ボックス密封テープは、ボックスの他の部分にまた他の基材に使用でき、またラベルと同様の機能を果たすために使用できる。これらのテープは、ロールまたはパッド形態で製造でき、かつテープに印刷されるかさもなければそれに貼着され、あるいはテープの中またはその上に収容される情報を有することができる。
【0003】
一般に、これらのボックスは内容に関する情報を表示する。この情報は、ボックスに配置されることが非常に一般的であり、ロット番号、日付コード、製品識別情報、およびバーコードを含むことがある。情報は、いくつかの方法を用いてボックス上に配置できる。これらの方法は、ボックスの製造時にボックスに予め印刷する工程、インクドットパターンを噴霧して画像を形成するインクジェットコードにより、あるいはフレキソグラフィックインクローリングコーダシステムを用いて、使用時にこの情報をボックス上に印刷する工程を含む。他の方法は、ラベル、すなわち手動でまたはオンライン自動ラベルアプリケータで貼着された事前印刷済み情報を有する典型的に白色の紙の使用を含む。
【0004】
製品に関する情報伝達の最近の傾向では、各ボックスについて特定の情報が得られなければならない必要性がある。例えば、各ボックスは、ロット番号、連続番号、および顧客注文番号を含むボックスの内容および製品の最終目的地に関する特定の情報を伝えることができる。情報は、ボックス上に貼着する時点に要求に応じてカスタマイズかつ印刷されるラベル上に典型的に提供される。このことは、ラベルをボックス上に貼着する前に、「可変」情報をラベル上に印刷する機能として典型的に知られている。印刷ラベルを開示している2つの特許は、米国特許第5,292,713号および第5,661,099号である。
【0005】
可変情報を印刷するための1つのシステムは、インクリボンおよび特殊な熱転写プリントヘッドを用いてラベル上に熱転写インク印刷することを含む。コンピュータは、インクリボンの別個の位置を加熱するヘッドに入力を行うことによってプリントヘッドを制御する。別個の領域が加熱されるときにインクが溶けてラベルに転写されるように、インクリボンはラベルに直接接触する。このシステムを用いた他の方法は、加熱されたときに色が変化するラベル(ダイレクトサーマルラベル)を使用することである。他のシステムでは、可変情報は、プリントヘッドを含むインクジェットプリンタによってボックスまたはラベル上に直接印刷される。コンピュータは、ボックスまたはラベル上に噴霧されるインクパターンを制御できる。
【0006】
熱転写およびインクジェットシステムの両方は鮮明な画像を生成する。インクジェットシステムには、ピエゾ式、サーマル式、連続式、およびドロップオンデマンドが含まれる。インクジェットおよび熱転写システムの両方では、印刷品質は、インクが適用される表面に左右される。可変情報を印刷するための最善のシステムは、インクおよび印刷基材を適切に整合して、高度の信頼性を有する電子スキャナによって読み取られなければならない繰返し可能な良質の画像、特にバーコードを形成できるシステムであることが明らかである。
【0007】
特定の印刷技術に関係なく、印刷装置は、ラベルテープの連続ウェブ(または「ラベルテープ」)をプリントヘッドに案内し、ならびに対象の物品(例えばボックス)に引き続いて配置するための印刷に続き、プリントヘッドから離して案内するための取扱システムを含む。このため、ラベルテープのウェブはロール形態(「テープ供給ロール」)で通常供給されるので、印刷装置は、テープ供給ロールを回転可能に維持する支持体を含む。さらに、プリントヘッドの上流と下流の両方に所望のテープ通路を確立するために、ローラ、転写プレート、フェスツーン等のような一連のガイド構成要素が利用される。「上流」および「下流」という用語は、テープ供給ロールで始まりまた対象の物品(例えばボックス)へのラベル貼着の点に終了するテープ搬送通路を指す。ガイド構成要素の正確な構造はラベルテープの形態に直接に関係する。
【0008】
特に、ラベルテープはライナテープとしてまたはライナレステープとして供給される。その名前によって示唆されるように、ライナテープは、印刷面と接着剤面とによって画定されるテープ、および接着剤面を取り囲む剥離ライナの両方を含む。ライナはラベルテープ用のキャリアとして機能する。この構造では、印刷装置は、通常、プリントヘッドにまたはそれからウェブを供給することに加えて、同様にラベルテープからライナを剥離する構成要素を含む。広く受け入れられているが、ライナテープ材料は、剥離ライナを含むことに関連するコストの故に比較的高価である。さらに、ライナの厚さ全体を増し、これにより、所定のテープ供給ロール直径のために利用可能なラベルテープの長さを小さくする。ラベルテープ長さの短縮は、テープ供給ロールのより頻繁な交換を必要とし(この場合、無駄になったテープ供給ロールは新しいロールによって置き換えられる)、したがって生産性の損失となる。さらに、ライナ材料は典型的に紙であるので、結果として生じる繊維、デブリおよびダストは印刷機構を汚染することがあり、プリントヘッドの寿命が低下する可能性を招く。同様に、ダイカット操作は、別個のサイズのラベルを生成するためにラベルストックで典型的に実行される。ダイカット操作は追加の製造工程(したがって出費)であり、可変ラベル長さの加工方法の実施を妨げる。
【0009】
ライナラベルテープに関連する上述の問題を克服するために、ライナレスフォーマットが開発されてきた。一般的に、ライナがもはや含まれないという点を除いて、ライナレスラベルテープはライナ構造と同様である。したがって、ライナレスラベルテープは、印刷(「印刷面」)と、接着剤(「接着剤面」)を坦持する対向面とを受容するように調製される非接着面によって画定される。ライナを除去することによって、ライナレスラベルテープの長さは所定のロール直径のために著しく増加され、またライナラベルテープに関連する上に挙げた他の多くの加工問題を解決する。しかし、他の一定の操作上の問題が示される。
【0010】
ライナレステープのウェブが供給ロールから引っ張られるかあるいは延在するとき、接着剤面は露出され、接触面、特に印刷装置に関連するガイド構成要素に容易に接着する。ライナレスラベルテープの取扱の際に直面する一般的困難は「周囲巻き付き」であり、この場合、ウェブはローラに接着し、さもなければ接着剤面と接触してローラの周囲に巻き付く。例えば、熱転写印刷では、プラテンローラは、プリントヘッドによる印刷中にラベルテープを支持するためのプリントヘッドに通常関連する。この点に関し、ライナレステープの接着剤面はプラテンローラと接触しかつそれによって坦持される。常に、プラテンローラから簡単に解放する代わりに、接着剤面はプラテンローラに接着しかつその周囲に巻き付く。著しく望ましくないこの状態は、誤植、テープジャム等のようなプリンタの誤動作をもたらす。プラテンローラの周囲巻き付きは、「ネクストラベルセグメントアウト」手順に適合する印刷装置で最も普通に確認され、この装置では、ラベルの印刷後にラベルは直ちに切断されて、対象の物品に貼着される。言い換えれば、プリントヘッドと貼着装置との間に印刷ラベルは蓄積されない。より重要なことに、切断の前に印刷ラベルが蓄積し、したがって、ライナレスラベルテープに張力を加えてプラテンローラから出すためのフェスツーンのようなガイド構成要素を含む「ルースループ」システムとは異なり、張力供給装置を含むことができる「ネクストラベルセグメントアウト」構造の印刷後のテープ通路長さは、非常に限定される。
【0011】
米国特許第5,674,345号、同第5,524,996号、同第5,487,337号、同第5,497,701号、および同第5,560,293号に記載されているシステムを含むネクストラベルセグメントアウト印刷システムにおいて、ライナレスラベルテープに関連する「周囲巻き付き」の問題に取り組む努力がなされてきた。要約すれば、これらの参照例の各々は、ストリッパバー、ストリッパプレート、または空気源のような装置を組み込み、この装置は、ライナレスラベルテープがプラテンローラに不都合に接着された後に当該テープと相互作用する。すなわち、プラテンローラの周囲巻き付きに対処するための一般的な技術は、プラテンローラの周囲巻き付きの場合にライナレスラベルテープをプラテンローラから有効に「スクレイプ」する装置をプラテンローラに隣接して配置することである。
【0012】
プラテンローラの周囲巻き付きを克服するための上述の技術は、比較的厚いまたは剛性の当該のライナレスラベルテープに依拠する。この点に関し、入手可能な大部分のライナレスラベルテープは約100ミクロン(4ミル)を超える厚さを有し、紙をベースとする。さらに最近、薄いプラスチックベースの(例えばポリプロピレン)ライナレスラベルテープが入手可能である。これらの種類のライナレスラベルテープは、湿度変化に対しより優れた寸法安定性を示し、匹敵する品質の紙ベースのライナレステープほど高価ではない。さらに、プラスチックベースのライナレスラベルテープは比較的薄く、これによって、所定の直径のロール上のウェブの長さを増加させ、一般にコストが低下する。ある評価基準として、最近入手可能なライナレスラベルテープの厚さは約90ミクロン(3.5ミル)未満であり、約50ミクロン(2ミル)程度の薄さである。この厚さ低減により、これらの新しいライナレスラベルテープの剛性は、標準的な紙ベースの、またはより大きいゲージのプラスチックフィルムベースのライナレスラベルテープの剛性と比べてより低い(または「より破れやすい」)。低い剛性の故に、ライナレスラベルテープをプラテンローラから取り除くために利用可能な技術は信頼性が高くない。実際に、現在の多くのライナレスラベルテープ取扱システムは、約90ミクロン(3.5ミル)以下の厚さを有する接着剤で被覆されたポリプロピレンライナレスラベルテープを取り扱う場合、周囲巻き付きを経験する。
【0013】
ライナレスラベルテープの取扱に関するさらなる問題は、印刷後のラベルセグメントの切断操作中に、露出した接着剤面が機械的切断装置に接着する傾向である。さらに最近入手可能なライナレスラベルテープの粘着性の増加は、不完全な機械切断の可能性を大幅に増大する。
【0014】
大容量ラベル印刷システムは発展し続ける。ラベルテープ、特にライナレスラベルテープの最近の向上は、既存の設計によって満足に解決されない取扱の問題をもたらす。したがって、プラテンローラの周囲巻き付きおよび機械切断エラーの除去を含み、印刷装置内のライナレスラベルテープを取り扱うための方法および装置に対する必要性が存在する。
【0015】
(発明の開示)
本発明の1つの態様は、物品に引き続いて貼着されるための一続きのライナレステープの連続ウェブ上に印刷するための装置であって、該ライナレステープの連続ウェブは印刷面と接着剤面とによって画定される、装置に関する。本装置は支持体、回転可能に駆動されるプラテンローラ、プリントヘッド、およびストリッピング装置を含む。支持体は、ライナレステープの連続ウェブを維持するように構成される。回転可能に駆動されるプラテンローラは支持体の下流に配置される。プリントヘッドはプラテンローラに関連する。より詳細には、プラテンローラは、ライナレステープの連続ウェブの印刷面上に印刷するためのプリントヘッドを通過するようにライナレステープの連続ウェブを方向付け、印刷操作中にライナレステープを直接支持するように配置できる。最後に、ストリッピング装置は、プラテンローラに隣接して配置されると共にプラテンローラからライナレステープのウェブを方向付けるためのプリントヘッドの下流に配置される。この点に関し、ストリッピング装置は第1のローラと第2のローラとを含む。第1のローラは、ライナレステープの印刷面を受容しかつ接触するように配置される。逆に、第2のローラは、接着剤面を受容しかつ接触するように配置される。第1および第2のローラは、ライナレステープに係合するためのニップを形成し、またライナレステープをプラテンローラから剥離するように作動する。好ましい一実施態様では、第2のローラは、テープの接着剤面との接着を最小にするように構成され、第1のローラと共に、ライナレステープのウェブに張力を付与するようにプラテンローラよりも大きい速度で回転される。
【0016】
本発明の他の態様は、物品に引き続いて貼着するために印刷装置でライナレステープの連続ウェブ上に印を印刷する方法に関し、印刷装置は、物品に引き続いて貼着するために、回転可能に駆動されるプラテンローラに関連するプリントヘッドを含む。この点に関し、ライナレステープのウェブは印刷面と接着剤面とによって画定される。このことを考慮すると、本方法は、ローラ間にニップを形成する第1および第2のローラを含むストリッピング装置を提供する工程を含む。ストリッピング装置はプリントヘッドの下流のプラテンローラに隣接して配置される。約90ミクロン未満の厚さを有するライナレステープの連続ウェブも供給される。プラテンローラが接着剤面に接触し、第1のローラが印刷面に接触し、また第2のローラが接着剤面に接触するように、ウェブはプラテンローラからテープ通路に沿ってストリッピング装置に延在する。プラテンローラは、プリントヘッドを通過してウェブを方向付けるように回転される。第1および第2のローラは、プラテンローラからウェブを剥離するように回転される。最後に、ライナレステープの印刷面上に印を印刷するためにプリントヘッドが使用される。この点に関し、第1および第2のローラはプラテンローラからライナレステープを方向付ける。好ましい一実施態様では、第1および第2のローラは、ライナレステープのウェブに張力を発生するようにプラテンローラよりも大きい表面速度で回転される。他の好ましい実施態様では、テープ通路に沿ってウェブを延在させる工程は、プラテンローラに沿って60°よりも大きいライナレステープのウェブの巻き付き角度を確立する工程を含む。
【0017】
本発明のさらに他の態様は、物品に引き続いて貼着するための印刷装置内のライナレステープの連続ウェブ用のテープ通路に関する。この点に関し、印刷装置は、プラテンローラに関連するプリントヘッドと、プリントヘッドの下流のプラテンローラに隣接して配置されるストリッピング装置とを含む。このことを考慮すると、テープ通路は、プリントヘッドから下流のプラテンローラに沿って少なくとも60°の巻き付き角度を含む。好ましい一実施態様では、ストリッピング装置は、ニップを形成する第1および第2のローラを含み、またテープ通路は、第1のローラに沿ってプラテンローラからニップへの少なくとも60°の巻き付き角度をさらに含む。
【0018】
本発明のさらに他の態様は、物品に引き続いて貼着されるためのライナレステープのウェブからラベルセグメントを切断するためにラベル印刷装置と共に使用される切断装置に関する。切断装置は、加熱切断要素と、ライナレステープのウェブを加熱切断要素に方向付けるための供給装置とを含む。この点に関し、加熱切断要素は、切断操作中にライナレステープのウェブの印刷面に初期接触するように供給装置に対して配置される。好ましい一実施態様では、加熱切断要素は、25:1よりも大きい高さ:幅比を有するリボンワイヤである。
【0019】
本発明のさらに他の態様は、物品に引き続いて貼着するために、印刷面と接着剤面とによって画定されるライナレステープの連続ウェブを切断する方法に関する。本方法は、加熱切断要素を含む切断装置を提供する工程を含む。印刷面が加熱切断要素に近接するように、ライナレステープのウェブは加熱切断要素に方向付けられる。最後に、ライナレステープのウェブは、セグメントをウェブの残部から切断するために加熱切断要素によって接触される。好ましい一実施態様では、ライナレステープのウェブの厚さは約90ミクロン未満であり、加熱切断要素は、ウェブに接触する前に260〜371℃の範囲の温度に加熱されるリボンワイヤである。
【0020】
(発明を実施するための最良の形態)
本発明の好ましい一実施態様による取扱システム12を組み込んだ印刷装置10が図1に示されている。ある評価基準として、印刷装置10は、当業界で知られているように、ラベルテープ上に印刷してラベルセグメントを画定し、引き続いて切断されるラベルセグメントをボックスのような対象の物品14に貼着するために使用される。物品14は、容器、パッケージ、完成した物品、フラット等を含む多様な形態を取ることができることが理解される。一般に、「ラベルテープ」という用語は、以下により詳細に記載するように、ライナレスであり、ロール(例えば自動巻取りロール)で供給でき、また予め切断されない基板を指す。ロール形態では、ラベルテープは、典型的に印刷を含まず、連続ウェブとして供給されるので、「ライナレステープのウェブ」または単に「テープ」という用語は、「ラベルテープ」という用語と交換可能に使用できる。「ラベルセグメント」という用語は、情報(例えば印刷による)を坦持できかつ表面に貼り付けることができるライナレスラベルテープの連続ウェブの部分を意味するために使用される。ラベルセグメントは、テープが印刷された後(テープが印刷されるならば)、テープが連続ウェブの残部から切断される前および切断された後のテープを含む。
【0021】
取扱システム12は、異なる構成の様々な印刷装置に有用である。この点に関し、ラベル印刷装置は「ルースループ」装置または「ネクストラベルセグメントアウト」装置として一般に構成される。図1に示した印刷装置10は、ネクストラベルセグメント手順に適合し、この装置ではラベルセグメントが印刷された後、ラベルセグメントは対象の表面に直ちに貼着される。ネクストラベルセグメントアウト装置の一例は、カリフォルニア州フラートンのラベル−エアー・インコーポレーテッド(Label−Aire Inc.,of Fullerton,CA)によって「モデル2140プリンター/アプリケータ・ツー・パネル、ボックス・ラベラー(Model 2140 Printer/Applicator Two Panel,Box Labeler)」の商品名で販売されている。しかし、取扱システム12は、所定のラベルセグメントが印刷されるが物品14に直ちに貼着されないルースループタイプの設計にも有用である。あるいは、印刷に続き、ラベルセグメントは、例えば、アキュムレータまたはフェスツーンによって画定されるテープ通路を通して巻回されるが、この理由は、ラベルセグメントが、印刷直後の時点にまだラベルが貼られていない複数の物品の後ろに順次配置される物品に貼着されるからである。予め印刷された1つ以上のラベルセグメントは、所定のラベルセグメントが印刷された後、および所定のラベルセグメントが貼着される前に貼着しなければならない。入手可能なルースループ装置の一例は、ミネソタ州セント・ポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー(Minnesota Mining and Manufacturing Company(3M)of St.Paul,MN)によって「3M−マティック・プリント/アプライ・ケース・ラベリング・システムCA2000(3M−Matic Print/Apply Case Labeling System CA2000)」の商品名で販売されている。
【0022】
一般に、印刷装置10は、ライナレステープ20のウェブ、ガイドローラ22a〜22c、プラテンローラ24、印刷装置26、ストリッピング装置28、切断装置(またはカッタ)30、アプリケータ32、および構成要素20〜32を維持するハウジング34を含む。構成要素20〜32について、以下により詳細に記載する。しかし、一般に、ライナレステープ20のウェブは、ロールとして初期供給されるか、さもなければハウジング34によって支持される。ガイドローラ22a〜22cはライナレステープ20のウェブをプラテンローラ24に方向付け、次に、このプラテンローラは、ライナレステープ20のウェブの上に印刷するための印刷装置26を通過するように当該ウェブを案内する。ストリッピング装置28はプラテンローラ24からライナレステープ20のウェブを受け取り、それを切断装置30に方向付ける。切断操作に続き、アプリケータ32(例えば真空ホイール)はラベルセグメント36をボックス14に貼着する。
【0023】
ライナレステープ20のウェブは、基材層を含む多層構造を有する単一被覆の感圧接着剤テープまたは媒体であり得る。基材層は、例えば、単一または多層プラスチックフィルムバッキングであり得る。適切なプラスチックフィルムバッキングは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンのコポリマ、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリエステル、およびビニルアセテートを含む。ポリプロピレンは、単軸配向のポリプロピレン(MOPP)、二軸配向のポリプロピレン(BOPP)、あるいは順次または同時に二軸に配向されるポリプロピレン(SBOPP)を含むことができる。バッキング材料は堆肥化可能、分解可能、着色でき、印刷でき、また異なる表面組織であるかあるいはエンボス加工できる。感圧接着剤は、バッキングの片側に被覆されることが好ましく、剥離被覆(例えば低粘着性バックサイズ(LAB)層)は反対側に選択的に被覆され、ロールの巻回時にテープがそれ自体から解かれることを可能にする。あるいは、ライナレステープ20は、限定された粘着性を有することができる。
【0024】
当業者によって理解されるように、ライナレステープ20のウェブの正確な構造は多様な形状を取ることができる。しかし、好ましい実施態様では、ライナレステープ20のウェブは著しく薄く、厚さは約90ミクロン(3.5ミル)未満である。許容可能なライナレステープの一例は、3Mによって「3340スコッチ(3340 Scotch)(登録商標)プリンタブル・テープ(Printable Tape)」の商品名で販売されている。しかし、注目すべきことに、印刷装置10、特に取扱システム12は、より厚いライナレステープに等しく有用である。
【0025】
上記の説明を考慮すると、ライナレステープ20のウェブは、印刷面40と接着剤面42とによって画定される。印刷面40は印刷装置26から印を受容するように構成され、これに対し、接着剤面42は、ライナレステープ20のセグメント(例えばラベルセグメント36)を表面、例えばボックス14の表面に固定するように適切に形成された接着剤を坦持することが好ましいが、あるいは、接着剤面42は限定された粘着性を有する。使用時、多くの種類の接着剤を使用でき、また接着剤は感圧接着剤であることが好ましい。感圧接着剤は、室温において通常粘着性であり、せいぜい軽い指圧を加えることにより表面に接着できる。あるいは、当業界で知られているように、活性化可能なまたは他の種類の接着剤を使用してもよい。
【0026】
ライナレステープ20のウェブは、支持体52によってハウジング34内に回転可能に維持されるロール50として供給されることが好ましい(図1に一般に図示)。ウェブ20の層またはストリップはロール50から「プル」され、ガイドローラ22a〜22cによって画定されたテープ通路を通して移行される。ガイドローラ22a〜22cは当業界で公知の1つまたは複数のタイプであり、ライナレステープ20に接触または係合するように配置される。一般に、ガイドローラ22a〜22cは、プラテンローラ24および印刷装置26の上流のライナレステープ20に張力を付与するように提供される。したがって、ガイドローラ22a〜22cは多様な形態および位置を取ることができ、印刷面40または接着剤面42に接触できる。好ましい一実施態様では、ガイドローラ22aはプレストリッパローラであり、またガイドローラ22bはアキュムレータローラである。プレストリッパローラ22aは、選択的に、アキュムレータローラ22bの位置によって制御される被駆動ローラである。1つの好ましいこの構造では、ローラ22a、22bが協働して、ロール50からの一貫した「プル」を達成することによって印刷装置26cにおけるライナレステープ20の「チャッタ」または「ショック」を除去する。あるいは、ローラ22a〜22cはプレストリッパローラおよび/またはアキュムレータローラを含む必要はない。さらには、3つのガイドローラ22が図1に示されているが、それよりも多いかまたは少ない他の任意の数が等しく許容可能である。さらに、プラテンローラ24の上流のライナレステープ20において所望の位置決めおよび/または伸長を達成するために、プレート、アーム、フェスツーン等のような追加のガイド構成要素も含むことができる。
【0027】
プラテンローラ24はまた、当業界で公知のタイプであり、回転可能に駆動される(図1の配置で時計回り方向)。当業界で公知のように、プラテンローラ24の直径は、1.3〜1.6cm(0.5〜0.625インチ)の範囲にあることが好ましい。以下により詳細に記載するように、プラテンローラ24は、ライナレステープ20の印刷面40に印刷するための印刷装置26を通過してライナレステープ20を案内するように位置決めされる。したがって、プラテンローラ24は、ライナレステープ20の接着剤面42を受容するように構成される。図1の好ましい実施態様では、プラテンローラ24は印刷装置26のプリントヘッド60の部分の真下に配置され、この結果、プラテンローラ24は、プリントヘッド60による印刷操作中にライナレステープ20を支持する。しかし、あるいは、プラテンローラ24は、プリントヘッド60の僅かに上流または下流に配置される。この点に関し、ローラ24は、「プラテン」という用語が一般に使用されるような「プラテン」ローラと異なるものでもよい。本明細書のために、「プラテンローラ」は、プリントヘッド60に最も近接して配置されるローラである。したがって、プラテンローラ24はプリントヘッド60に関連する。
【0028】
印刷装置26は当業界で公知のタイプであり、制御器62に電気接続されるプリントヘッド60を含むことが好ましい。入力に基づき、制御器62はプリントヘッド60を制御して、所望の印(例えば英数字、バーコード、画像、ロゴ、他の印刷情報等)をライナレステープ20の印刷面40に印刷する。好ましい一実施態様では、印刷装置26は、フロリダ州オーランドのデータマックス・コーポレーション(Datamax Corporation,Orlando,Fla.)からのモデルPE42のような熱転写プリンタ、あるいは改造されているかまたは改造されていない同様のプリンタまたはプリントエンジンであり、リボン64、供給ローラ66、リボンガイド68、および巻き取りローラ70を含む。リボン64は、供給ローラ66からプリントヘッド60およびリボンガイド68の周囲に巻き取りローラ70まで延在する。したがって、リボン64は、プリントヘッド60でライナレステープ20上に印刷を実施するために、プリントヘッド60とライナレステープ20との間に方向付けられる。以下により詳細に記載するように、好ましいリボンガイド68は、リボン64とプリントヘッド60の下流のライナレステープ20との間の接触を維持し、この結果、リボン64はプラテンローラ24の周囲に部分的に巻き付く。あるいは、印刷装置は、当業界で公知の他の形態を取ることができる。例えば、印刷装置26はインクジェットプリンタであり得るので、プリントヘッド60はインクジェットプリントヘッドである。あるいは、ダイレクトサーマル式、衝撃式、または他の印刷システムが等しく利用可能である。
【0029】
ストリッピング装置28はプリントヘッド60の下流のプラテンローラ24に隣接して配置される。好ましい一実施態様では、ストリッピング装置28は第1の裏面ローラ80と第2の接着剤面ローラ82とを含む。以下により詳細に記載するように、第1および第2のローラ80、82はタンデムに作動して、プラテンローラ24からライナレステープ20を引っ張るかあるいは「剥離」する。この点に関し、第1のローラ80は、ライナレステープ20の印刷面40を受容かつ係合するように配置され、これに対し、第2のローラ82は、接着剤面42を受容しかつ接触するように配置される。プラテンローラ24からストリッピング装置28へのテープ通路の長さを最小にするために、第1のローラ80はプラテンローラ24に密接して配置されることが好ましい。
【0030】
プラテンローラ24に対するストリッピング装置28の関係および作動は、図2の拡大側面図によってより明確に示されている。説明のため、ある評価基準として、図2に示した様々な構成要素の方向は、図1の方向に対して約90°回転せしめられている。再度、プリントヘッド60は、印をライナレステープ20の印刷面40に印刷するためのプラテンローラ24に関連する。図2の図面では、プリントヘッド60とライナレステープ20との相互作用点は、プラテンローラ24に対して「0°」として示されている。この開始点を考慮すると、ストリッピング装置28は、プラテンローラ24からライナレステープ20を引っ張るかあるいは剥離する前に、ライナレステープ20がプリントヘッド60の下流のプラテンローラ24の周囲に部分的に巻き付くことを可能にするように配置される。このことは、印刷直後にプラテンローラ24からテープを除去する試みが行われる他のライナレスラベルテープ取扱システムとまさに対照的である。代わりに、本発明は、プラテンローラ24に接着する接着剤面42と、特に最近入手可能な著しく薄いテープ(例えば90ミクロン未満)との強い親和力を認識している。したがって、印刷に続きプラテンローラ24から直ちに剥離する必要がないことにより、本発明の取扱システム12は、取り除きまたは剥離がより容易に生じ得るプラテンローラ24に対する位置にライナレステープ20が巻き付くことを可能にし、プラテンローラ24の回転中のプラテンローラに対するライナレステープ20のバックスリップの制限を補助する。
【0031】
好ましい一実施態様では、ストリッピング装置28は、プラテンローラ24に対してテープ通路を画定するように配置され、本例では、ライナレステープ20はプリントヘッド60の下流で90°の巻き付き角度に沿って巻き付く。この1つの好ましい位置は、図2に「90°」で示されている。あるいは、より大きいかまたは小さい他の巻き付き角度も許容可能である。好ましい実施態様では、ストリッピング装置28によって画定されるプラテンローラ24に対する巻き付き角度は、60°よりも大きい。しかし、90°よりも大きい巻き付き角度は、ライナレステープ20のより多くの無駄をもたらすことが認識される。特に、プリントヘッド60と、カッタ30またはアプリケータ32あるいは他の位置のライナレステープ20の端部との間のウェブ延在部は、本明細書ではリーダと呼ばれる。印刷ジョブの終了時、ライナレステープのリーダが残る。このような情報がどのようなものになるかは予め知られていないので、次のラベルセグメントに指定された印でこのリーダが未だ印刷されていない場合、このリーダは印刷されず、テープが無駄になり、すなわち、次のラベルセグメントのために使用できないことがある。したがって、リーダの長さを最小にし、無駄を最小にすることが有利である。プラテンローラ24の周囲の巻き付き角度を最小にすることにより、リーダの長さが低減される。しかし、少なくとも約90°の巻き付き角度は、バックスリップを回避するために有利である。したがって、約90°の巻き付き角度は、典型的な直径(例えば1.3〜1.6cm(0.5〜0.625インチ))のプラテンローラに最適である。巻き付き角度は、ローラの直径が大きくなるとそれだけ小さくなり得るが、これは好ましいことではない。
【0032】
ライナレステープ20に係合するために、第1および第2のローラ80、82はそれらの間にニップ(一般に84で図示)を形成する。この点に関し、ライナレステープ20、特に印刷面40がプラテンローラ24からニップ84の第1のローラ80の部分の周囲に巻き付くように、第1のローラ80はプラテンローラ24に対して配置される。好ましい実施態様では、約90°の巻き付き角度は、第1のローラ80に沿って確立される。この好ましい巻き付き角度は、ライナレステープ20上の確実な引っ張りまたは張り促進する。あるいは、第1のローラ80を中心に、好ましくは約60°よりも大きい異なる巻き付き角度を確立できる。
【0033】
ライナレステープ20がプラテンローラ24から延在するときにライナレステープ上の所望の張りまたは確実な引っ張りを確立かつ維持するために、第1および第2のローラ80、82の両方が回転可能に駆動される。特に、第1のローラ80は、好ましくはプラテンローラ24よりも僅かに大きい表面速度、好ましくはプラテンローラ24の表面速度の少なくとも101%〜102%で駆動される。さらに、第2のローラ82は、好ましくは第1のローラ80よりも僅かに大きい表面速度、より好ましくは第1のローラ80の表面速度の少なくとも101%〜102%で駆動される。この好ましい動作特性は、ライナレステープ20上の確実な引っ張りまたは張りを保証し、これによって、ライナレステープ20が「スリップバック」して、前述の所望の巻き付き位置を越えてプラテンローラ24の周囲に巻き付くことが防止される。好ましい一実施態様では、第1のローラ80は、プラテンローラ24に噛み合わせられるかさもなければ駆動オフされ、これに対し、第2のローラ82は、第1のローラ80に噛み合わせられるかさもなければ駆動オフされる。好ましいこの一実施態様では、第1のローラ80は、好ましくはプラテンローラ24よりも小さな直径を有するので、適切なギヤ比が使用される場合、第1のローラ80は、プラテンローラ24と比較して高い表面速度で回転する。同様に、第2のローラ82は、好ましくは第1のローラ80よりも小さな直径を有するので、適切なギヤ比が使用される場合、第2のローラ82は、第1のローラと比較して高い表面速度で回転する。あるいは、多様な他の駆動構成が等しく許容可能である。
【0034】
第1のローラ80は牽引力の高い表面を提供することが好ましく、シリコンゴムのような許容可能な材料から構成される。この構造では、第1のローラ80はライナレステープ20の印刷面40との接触を維持するが、当該印刷面上に印刷された印を変化させないかさもなければ劣化させない。好ましい一実施態様では、第1のローラ80は約0.6センチ(0.25インチ)の外径を画定するが、他の寸法が等しく許容可能である。
【0035】
図3をさらに参照すると、前述したような第2のローラ82は、ライナレステープ20の接着剤面42を受容しかつ接触するように配置される。この点に関し、第2のローラ82は、接着剤面42との接着を最小にするように構成されることが好ましい。好ましい一実施態様では、第2のローラ82は複数の溝88(図3に図示)を形成する接触面86(一般に図2に図示)を画定する。有効に、複数の溝88は接触面86の領域全体、したがってライナレステープ20との境界面領域を最小にする。複数の溝88の各々の長手方向幅は、0.32〜0.6cm(0.125〜0.25インチ)の範囲にあることが好ましいが、他の寸法も使用できる。
【0036】
好ましいこの溝付き構造を実施するために、好ましい一実施態様では、第2のローラ82は、中央シャフト92上に装着される複数のOリング90からなる。Oリング90は接触面86を画定するように組み合わせられ、Oリング90の間の間隔は溝88を画定する。接着剤面42との接着をさらに最小にするために、Oリング90は、シリコーンゴム、他のゴム、PTFE、プラズマのような比較的非粘着性の材料、または他の同様に非粘着性の材料から製造されることが好ましい。さらに、Oリング90は、中央シャフト92に堅く固定されず、代わりに、大きい接線力を受けるときに「スリップ」できることが好ましい。したがって、第2のローラ82があまりにも速く駆動されおよび/またはライナレステープ20上の張力が高すぎる場合、Oリング90は中央シャフト92上で「スリップ」し、これによって、ライナレステープ20に対する損傷を防止する。第2のローラ82の好ましい実施態様はOリング90を含んでいるが、他の多様な構成を使用して複数の溝88を形成できる。さらには、適切な非粘着性材料が利用されるならば、溝88も除去できる。
【0037】
図2に示したように、第2のローラ82の外径は第1のローラ80の外径よりも小さいことが好ましい。接着剤面42への接着の可能性を最小にするように、第2のローラ82では、より小さな直径が好ましい。好ましい実施態様では、第2のローラ82の外径は、約0.2〜0.6cm(0.09〜0.25インチ)の範囲にあり、最も好ましくは0.32cm(0.125インチ)である。この点に関し、第2のローラ82は不十分な剛性の故に変形し、ストリッピング装置28において劣った引っ張りまたは張りを生じることがあるので、第2のローラ82の約0.2cm(0.09インチ)未満の直径は好ましくない。
【0038】
第2のローラ82に対するライナレステープ20の望ましくない接着(したがって、第2のローラ82の周囲の巻き付き)をさらに防止するために、好ましい一実施態様では、図3に最も明瞭に示したように、取扱システム12は、第2のローラ82に関連するガード94をさらに含む。説明のため、図3は、第2のローラ82から後退されつつある第1のローラ80を示している。ガード94は、複数の溝88のそれぞれの1つの中に延在するように各々が寸法決めされた複数の指部96を形成する。ガード94、特に複数の指部96は、シリコンまたはプラズマのような非粘着性表面から製造されるかあるいはそれで被覆されることが好ましい。この構造では、ライナレステープ20が第2のローラ82に不都合に接着して、当該ローラの周囲に巻き付き始めた場合、ライナレステープ20は、ライナレステープ20を案内するかあるいは第2のローラ82から当該テープを剥ぎ取るように機能する複数の指部96に接触する。あるいは、他のガード構成が等しく許容可能である。さらには、第2のローラ82の周囲巻き付きの問題が些細であれば、ガード94を完全に除去できる。
【0039】
図2を参照すると、プラテンローラ24の周囲のライナレステープ20の部分的巻き付きを意図的に可能にすることによって、追加の印刷上の利点を実現できる。より詳細には、従来の熱転写型印刷装置26(図1)が使用される場合、ライナレステープ20がプラテンローラ24の周囲に巻き付けられるときに、リボン64は、ライナレステープ20の印刷面40の印刷に続き当該印刷面と短時間接触し続けることができることが望ましい。図2に示したように、リボンガイド68はプリントヘッド60の下流に突出し、テープ通路を通してリボン64を強制的に通過させ、これによって、リボン64は少なくとも30°、より好ましくは約60°の巻き付き角度でプラテンローラ24の周囲に巻き付く。リボンガイド68は、図2に示したテープ通路以外の所望のテープ通路を実施するために多様な形態を取ることができ、またリボン64との接触のために許容可能な材料、例えばステンレス鋼から形成されることが好ましい。注目すべきことに、リボンガイド68によって画定されるテープ通路は、リボン64がストリッピング装置28の上流のライナレステープ20から除去されるようなものでなければならない。印刷に続きリボン64がライナレステープ20の印刷面40と短期間(ドエル時間)接触し続けることを可能にすることによって、さもなければ印刷面40に配置されるインクは、リボン64の印刷面からの分離の前により十分に凝固する。このことによって、従来の熱転写印刷が印刷方法として使用される場合、ライナレステープ20上に印刷される印のエッジ鮮明度および解像度が一般に改善される。あるいは、他の印刷技術は、印刷直後に(例えば熱転写印刷の終わり近くに)リボン64をライナレステープ20から好ましくは分離するか、あるいはリボンガイド68を完全に省略できるようにリボン(例えばインクジェット印刷)を使用しない。
【0040】
図1と図2に戻ると、使用前、ライナレステープ20のウェブはハウジング34内に取り付けられ、取扱システム12によって画定される所望のテープ通路を通して延在する。特に、ライナレステープ20の前端は、ガイドローラ22から、プリントヘッド60によって画定される印刷領域に延在する。次に、ライナレステープ20はプラテンローラ24の部分の周囲に巻き付けられ、第1および第2のローラ80、82によって形成されるニップ84に延在する。この点に関し、ライナレステープ20が第1および第2のローラ80、82の間に容易に配置できるように、第2のローラ82は第1のローラ80に対して(例えばばねを含む結合装置を介して)選択的に後退可能であることが好ましい。印刷操作中、プラテンローラ24は、印をライナレステープ20の印刷面40に印刷するためのプリントヘッド60を通過してライナレステープを駆動するように回転される。第1および第2のローラ80、82は同様に回転可能に駆動され、かつタンデムに作動して、好ましくは90°の巻き付き角度でプラテンローラ24からライナレステープ20を引っ張るかあるいは剥離し、またライナレステープ20に張力を加えて、プラテンローラ24上のバックスリップおよび/またはさらなる周囲巻き付きを防止する。ストリッピング装置28による印刷および転写に続き、ラベルセグメント36はカッタ30に供給され、ここで、ラベルセグメント36はウェブ20の残部から切断される。
【0041】
機械式カッタ(例えばダイ、ロータリ、またはハサミ)が使用される従来のライナレスラベルテープ切断装置と異なり、本発明のカッタ30は、加熱切断要素であることが好ましい。カッタ30の好ましい構造は、図4Aと図4Bを参照して最善に記載されている。図4Bに示したように、カッタ30は加熱ワイヤ100、ワイヤ支持フレーム102、基部104および電源106(図4Bに概略的に図示)を含むことが好ましい。加熱ワイヤ100は支持フレーム102によって維持され、次に、支持フレームは基部104に移動可能に装着される。基部104はハウジング34(図1)内に装着される。最後に、加熱ワイヤ100は、例えばワイヤ支持フレーム102を介して電源106に電気接続される。この一般的な構造を考慮すると、加熱ワイヤ100は電源106を介して電圧印加され、所定の温度に加熱され、次に、例えば支持フレーム102を基部104に対して移動することによってライナレステープ20と接触するようにされ、以下により詳細に記載するようにラベルセグメント36の切断を実施する。ある評価基準として、図4Aは、ライナレステープ20のウェブをカッタ30に供給するようなストリッピング装置28を示している。これは、許容可能な材料供給装置の一例に過ぎない。言い換えれば、カッタ30はストリッピング装置28に使用することに決して限定されない。他の任意の装置を使用して、ライナレステープ20をカッタ30に供給でき、実際に、ライナレステープ20をプラテンローラ24から直接供給できる。
【0042】
加熱ワイヤ100は、比較的大きい高さ:幅比を有するリボンワイヤであることが好ましい。好ましい実施態様では、加熱ワイヤ100は、20:1よりも大きい、より好ましくは25:1よりも大きい高さ:幅比を有する。好ましいこの構造は、ライナレステープ20に正確に接触するための比較的薄い表面(すなわち幅)、および加熱ワイヤ100を所望の温度に維持または「ホールド」するための比較的大きい質量(すなわち円形ワイヤに対する高さの増加)を形成する。
【0043】
加熱ワイヤ100は、約0.08mm(0.003インチ)の幅と約2mm(0.08インチ)の高さとを有するニクロムリボンワイヤであることが好ましい。このようなリボンワイヤは、例えばミネソタ州メディナのミッドウェスト・サーモ・エクイップメント・インコーポレーテッド(Midwest Thermo Equipment,Inc.,Medina,MN)からの裸の抵抗ワイヤとして入手可能である。あるいは、他の寸法特性と同様に、ニッケルのような比較的剛性の他の導電性材料が等しく許容可能である。しかし、注目すべきことに、加熱ワイヤ100の厚さまたは幅を約0.08mm(0.003インチ)以下に低減することによって、製作コストが増加し、また加熱ワイヤ100の有効寿命が短くなる可能性がある。さらに、約0.08mm(0.003インチ)よりも小さな厚さ(または幅)では、加熱ワイヤ100はナイフエッジを有効に形成し、安全上の問題を惹起する。好ましくは加熱ワイヤ100をリボンワイヤとして供給することによって(例えば実質的な高さで)、加熱ワイヤ100は熱シンクとして有効に機能し、所望の温度を維持する。したがって、リボンワイヤ100の好ましい構造は、比較的低コストベースで優れた導電性、表面積および熱質量を有する。
【0044】
加熱ワイヤ100の上述の好ましい構造により、加熱ワイヤ100は、4ボルト、約3アンペアで約3秒間印加すると、260°〜371℃(500°〜700°F)の範囲の温度に達することができ、またエネルギ供給の停止後約1秒でほぼ室温に冷却できる。以下に記載するように、この温度範囲はライナレステープ20の切断に最適である。
【0045】
加熱リボンワイヤを利用するものとしてカッタ30を優先的に記載してきたが、他の加熱要素が許容可能である。例えば、リボンワイヤ100の代わりに、円形ワイヤ、ナイフブレード等を使用できる。
【0046】
支持フレーム102は、鋼のような導電性材料から形成され、加熱ワイヤ100を張力状態に維持することが好ましい。この点に関し、コネクタ108により電源106と支持フレーム102の反対側とを電気接続して、加熱ワイヤ100に電力を供給する。しかし、代わりに、電源106が加熱ワイヤ100に直接電気接続されるようにカッタ30を構成でき、この結果、支持フレーム102は導電性材料から形成される必要はない。図4Bに示したように、支持フレーム102は、加熱ワイヤ100の対向端部に固定されるが、接触するに過ぎない。すなわち、加熱ワイヤ100は、支持フレーム102によって僅かな張力に維持されるが、さもなければ支持されない。切断操作中、加熱ワイヤ100は、ライナレステープ20以外に本体(例えばドラム、プレート等)に接触せず(すなわち、加熱ワイヤ100は支持されない)、このようにして所望の温度を容易に維持する。
【0047】
支持フレーム102が基部104に対して移動可能であり、好ましい一実施態様において枢着可能であるように、支持フレーム102は基部104に装着される。例えば、ピン110を使用して支持フレーム102を基部104に枢着可能に結合できる。この構造では、支持フレーム102を手動、機械的または電気的に制御して、ライナレステープ20と接触するように加熱ワイヤ100を選択的に操作できる。注目すべきことに、他の装着技術を利用して、加熱ワイヤ100をライナレステープ20に対し選択的に移動可能にすることができる。
【0048】
基部104は、ハウジング34内に装着可能であるように構成され、多様な形態を取ることができる。しかし、好ましい実施態様では、基部104は、切断操作中に静止し続けるように構成される。
【0049】
同様に、電源106は多様な形態を取ることができ、電源106の作動を制御する制御装置(図示せず)に電気接続されることが好ましい。加熱ワイヤ100の1つの好ましい構造では、電源106は、8ボルト以上で選択的に供給するように構成される。
【0050】
特に図4Aを参照すると、加熱ワイヤ100がライナレステープ20の印刷面40に近接(あるいは図4Aの配置に対して上方に)するように、カッタ30は供給装置(例えばストリッピング装置28)の下流に装着されることが好ましい。この配置では、加熱ワイヤ100は、切断操作中に印刷面40に初期接触する(接着剤面42と反対)。
【0051】
使用前、加熱ワイヤ100は、ライナレステープ20から後退され、例えば電源106から4ボルトを印加することによって、150〜540℃(300〜1000°F)の範囲、より好ましくは260〜371℃(500〜700°F)の範囲の温度に加熱される。好ましい実施態様では、加熱ワイヤ100は、3秒以下でこの所望の温度範囲を達成する。ライナレステープ20が供給装置(例えばストリッピング装置28)から供給されるとき、加熱ワイヤ100は印刷面40と接触するように方向付けられる。例えば、支持フレーム102の移動を制御する制御器(図示せず)が提供される。カッタ30に供給されるラベルセグメント36の所望の長さおよびライナレステープ20の速度に基づき、制御器は支持フレーム102に信号を伝送して、加熱ワイヤ100をライナレステープ20、特に印刷面40と接触するようにさせる。当業者によって理解されるように、加熱ワイヤ100を移動してライナレステープ20と接触させるように、他の様々な制御装置/構成を使用できる。
【0052】
加熱ワイヤ100がライナレステープ20に接触するとき、加熱ワイヤ100の温度上昇によって、ライナレステープ20の溶融および軟化が引き起こされる。好ましい実施態様では、カッタ30の下流でライナレステープ20に張力が加えられる。例えば、図4Aに示したように、ライナレステープ20は、アプリケータ32(例えば真空ホイール)によって係合され、次に、アプリケータは、引き続いて切断されるラベルセグメント36をボックス14に貼着する。したがって、切断前、ラベルセグメント36はライナレステープ20のウェブの残部に取り付けられ、またアプリケータ32がライナレステープ20に好ましい張力を付与するように、カッタ30の下流のアプリケータ32によって係合される。この小さな張力により、ラベルセグメント36は、加熱ワイヤ100によって形成される溶融/軟化ラインに沿ってウェブ20の残部から切断する。
【0053】
この好ましい切断方法は、著しく均一で真っ直ぐな切断部を形成する。さらに、加熱ワイヤ100の動作温度を260°〜371℃(500°〜700°F)に制限することによって、および印刷面40(好ましくは、接着剤を坦持する接着剤面42と反対)に初期接触することによって、生じるとしてもライナレステープ20のオフガス(または燃焼)はほとんど生じない。すなわち、ポリプロピレンベースの著しく薄い好ましいライナレステープでは、約371℃(700°F)未満の温度はライナレステープ20を分解せず、また可塑性材料は、過度に溶融して加熱ワイヤ100の表面に接着しない(この表面で可塑性材料は引き続いて燃焼することがある)。注目すべきことに、オフガスは望ましくないが、この理由は、作業環境に不快な臭いおよび潜在的に有毒な蒸気を生じることがあり、また切断部の望ましい均一な性質に悪影響を及ぼすからである。このために、例えば約538℃(1000°F)を超える非常に高い温度上昇を、ポリプロピレンバッキングを有するライナレステープに加えると、分解が生じることが確認されている。
【0054】
ライナレステープ20のウェブの残部からラベルセグメント36を首尾よく切断した後、加熱ワイヤ100は後退され、ラベルセグメント36が前述のようなボックス14(図1)に貼着される。時々、加熱ワイヤ100の表面から蓄積された材料を清浄にする必要があり得る。このために、加熱ワイヤ100に供給される電圧を簡単に上昇することにより、材料が燃え尽きるレベルに加熱ワイヤ100の温度を上昇できる。例えば、加熱ワイヤ100の1つの好ましい構造では、約8ボルトの電源106から電圧を約4秒間供給することにより、加熱ワイヤ100の温度が約871℃(1600°F)に上昇され、望ましくない材料を燃え尽くす。次に、有効に、本発明のカッタ30が自己洗浄される。
【0055】
ラベル印刷装置に適用されるような本発明のライナレステープ取扱システムおよび方法は、以前の設計と較べて著しい改良を提供する。プリントヘッドの下流のプラテンローラからライナレステープを引っ張るために、ローラ間にニップを形成する2つのローラを含むストリッピング装置を実装することにより、印刷装置は、著しく薄い(例えば90ミクロン未満)プラスチックベースのライナレスラベルテープを一貫して加工できる。さらに、印刷に続きライナレステープがプラテンローラの周囲に部分的に巻き付くことを可能にすることによって、ストリッピング装置の好ましい位置決めは、印刷の向上ならびに均一な取扱を促進する。さらに、加熱リボンワイヤカッタを使用して、ラベルセグメントをライナレステープのウェブから切断することにより、洗浄によるカッタの不稼働時間を最小にして真っ直ぐな切断が促進される。
【0056】
好ましい実施態様を参照して本発明について説明してきたが、当業者は、本発明の精神と範囲から逸脱することなしに、形態および細部において変更を行うことができることを認識するであろう。例えば、ネクストラベルセグメントアウト印刷装置と組み合わせて使用されるものとして、好ましい取扱および切断装置について説明してきた。あるいは、取扱システムは、独立して、また「ルースループ」設計のような異なるプリンタ構造と共に使用できる。同様に、加熱リボンワイヤカッタは、好ましい取扱システムを使用することなく著しく優れた結果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるストリッピング装置を組み込んだ印刷装置の概略側面図である。
【図2】図1の装置のストリッピング装置部分の概略拡大側面図である。
【図3】図2のストリッピング装置の簡略正面図である。
【図4A】図1の装置のカッタ部分の概略拡大側面図である。
【図4B】図4Aのカッタの簡略正面図である。
Claims (70)
- 物品に引き続いて貼着されるための一続きのライナレステープの連続ウェブ上に印刷するための装置であって、該ライナレステープの連続ウェブは印刷面と接着剤面とによって画定される装置にして、
ライナレステープの連続ウェブ用の支持体と、
前記支持体の下流に配置された回転可能に駆動されるプラテンローラと、
前記プラテンローラに関連するプリントヘッドであって、前記プラテンローラが、前記ライナレステープの連続ウェブの印刷面上に印刷するための前記プリントヘッドを通過するように前記ライナレステープの連続ウェブを方向付けるプリントヘッドと、
前記プラテンローラに隣接して配置されると共に、前記プラテンローラから前記ライナレステープのウェブを方向付けるための前記プリントヘッドの下流に配置されるストリッピング装置とを備え、
前記ストリッピング装置は、
前記ライナレステープの印刷面に接触するように配置された第1のローラと、
前記ライナレステープの接着剤面に接触するように配置された第2のローラと、を備え、
前記第1および第2のローラが、前記ライナレステープに係合するためのニップを形成すると共に前記ライナレステープを前記プラテンローラから剥離するように作動する装置。 - 前記第1および第2のローラが前記プラテンローラよりも大きい表面速度で回転せしめられて、前記ライナレステープのウェブに張力を付与する、請求項1に記載の装置。
- 前記第1および第2のローラの回転表面速度が、前記プラテンローラの回転表面速度の少なくとも101%である、請求項2に記載の装置。
- 前記接着剤面が接着剤を坦持し、かつ前記第2のローラが、前記ライナレステープに係合するための接触面を画定し、前記接触面が、前記接着剤面との接着を最小にするように構成される、請求項1に記載の装置。
- 複数の離間した溝が、前記接触面の表面積を最小にするために前記接触面に形成される、請求項4に記載の装置。
- 複数の溝の各々が0.32〜0.64cmの範囲の長手方向幅を有する、請求項5に記載の装置。
- 前記接触面が、複数の離間したリングによって画定される、請求項4に記載の装置。
- 前記リングが中央シャフト上に装着されるOリングである、請求項7に記載の装置。
- 前記Oリングが、大きい張力で前記シャフトに対してスリップするように、前記Oリングが前記シャフト上に摺動可能に装着される、請求項8に記載の装置。
- 複数のリングの各々が、0.32〜0.64cmの範囲の距離だけ離間される、請求項7に記載の装置。
- 前記接触面が剥離材料で被覆される、請求項7に記載の装置。
- 前記ストリッピング装置が、90ミクロン未満の厚さを有するライナレステープを加工するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記第1のローラが前記プラテンローラに対して配置されて、前記プラテンローラに沿って前記プリントヘッドから少なくとも60°の前記ライナレステープのウェブの巻き付き角度を画定する、請求項1に記載の装置。
- 前記第1のローラが、90°の巻き付き角度を画定するように配置される、請求項13に記載の装置。
- 前記第2のローラが前記第1のローラに対して配置されて、前記第1のローラに沿って少なくとも60°の前記ライナレステープの巻き付き角度を画定する、請求項1に記載の装置。
- 前記第2のローラが、前記ライナレステープのウェブを前記第1および第2のローラの間に配置するために前記第1のローラに対して選択的に後退可能であるように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記ライナレステープのウェブを前記第2のローラから剥離するために、前記ニップの下流の前記第2のローラに関連するガードをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記第2のローラが、複数の離間した溝を形成し、かつ前記ガードが、前記溝のそれぞれの1つの中に延在するように各々が寸法決めされた複数の指部を含む、請求項17に記載の装置。
- 前記プリントヘッドが熱転写プリントヘッドであり、前記装置が、前記ライナレステープのウェブの印刷面上に印刷するために前記プリントヘッドと前記ライナレステープのウェブとの間に通過されるリボンと、前記プリントヘッドの下流に前記リボンを案内するためのリボンガイドとをさらに備え、
前記リボンガイドが前記プラテンローラに対して配置されて、前記プラテンローラに沿って前記プリントヘッドから少なくとも30°の前記リボンの巻き付き角度を画定する、請求項1に記載の装置。 - 前記リボンガイドが、前記プラテンローラに沿って60°の前記リボンの巻き付き角度を画定するように配置される、請求項19に記載の装置。
- 前記プリントヘッドがインクジェットプリントヘッドである、請求項1に記載の装置。
- 前記プラテンローラが、印刷操作中に前記ライナレステープを支持するための前記プリントヘッドの反対側にある、請求項1に記載の装置。
- 前記接着剤面が接着剤を坦持する、請求項1に記載の装置。
- 前記ライナレステープのウェブの残部からライナレステープセグメントを切断するために前記ストリッピング装置の下流に配置された、加熱切断要素を含む切断装置をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記加熱切断要素が、切断操作中に前記ライナレステープのウェブの印刷面に初期接触するように配置される、請求項24に記載の装置。
- 切断操作中に前記ライナレステープのウェブに張力を維持するために、前記加熱切断要素の下流に張力装置をさらに備える、請求項25に記載の装置。
- 前記加熱切断要素が、20:1よりも大きい高さ:幅比を有するリボンワイヤである、請求項24に記載の装置。
- 前記高さ:幅比が25:1よりも大きい、請求項27に記載の装置。
- 前記リボンワイヤが約0.08mmの幅を有する、請求項27に記載の装置。
- 前記リボンワイヤが約0.25〜2.54mmの範囲の高さを有する、請求項27に記載の装置。
- 前記加熱切断要素がリボンワイヤであり、かつ前記切断装置が、前記リボンワイヤ用の支持バッキングがないことによって特徴付けられる、請求項24に記載の装置。
- 前記加熱切断要素が、接着剤を坦持しかつ約90ミクロン未満の厚さを有するライナレステープのウェブを切断するように構成される、請求項24に記載の装置。
- 物品に引き続いて貼着されるためのライナレステープのウェブからラベルセグメントを切断するためにラベル印刷装置と共に使用される切断装置であって、ライナレステープのウェブは印刷面と接着剤面とによって画定される切断装置にして、
加熱切断要素と、
前記ライナレステープのウェブを前記加熱切断要素に方向付けるための供給装置と、を備え、
前記加熱切断要素が、切断操作中に前記印刷面に初期接触するように前記供給装置に対して配置される、切断装置。 - 前記加熱切断要素が、20:1よりも大きい高さ:幅比を有するリボンワイヤである、請求項33に記載の切断装置。
- 前記リボンワイヤの高さ:幅比が25:1よりも大きい、請求項34に記載の切断装置。
- 前記リボンワイヤが約0.08mmの幅を有する、請求項34に記載の切断装置。
- 前記リボンワイヤが約0.25〜2.54cmの範囲の高さを有する、請求項34に記載の切断装置。
- 前記リボンワイヤが約2mmの高さを有する、請求項37に記載の切断装置。
- 前記加熱切断要素が、約90ミクロン未満の厚さを有するライナレステープのウェブを切断するように構成される、請求項33に記載の切断装置。
- 前記加熱切断要素が、2〜4ボルトを印加すると260°〜371℃の範囲の温度に達するように構成される、請求項33に記載の切断装置。
- 前記加熱リボンワイヤが、約3秒未満の電圧を印加すると260°〜371℃の温度に達するように構成される、請求項33に記載の切断装置。
- 前記加熱切断要素が、その対向端部においてのみ支持されるリボンワイヤである、請求項33に記載の切断装置。
- 前記供給装置が、ワイヤレステープの前記ウェブを前記プラテンローラから前記加熱切断要素に方向付ける1対のニップローラを含む、請求項33に記載の切断装置。
- 前記加熱切断要素の上流に配置されるプリントヘッドをさらに備える、請求項33に記載の切断装置。
- 物品に引き続いて貼着するための回転可能に駆動されるプラテンローラに関連するプリントヘッドを含む印刷装置を用いて、印刷面と接着剤面とによって画定されるライナレステープの連続ウェブ上に印を印刷する方法であって、
ローラ間にニップを形成する第1および第2のローラを含むストリッピング装置であって、前記プリントヘッドの下流の前記プラテンローラに隣接して配置されるストリッピング装置を提供する工程と、
ライナレステープの連続ウェブを提供する工程と、
前記プラテンローラが前記接着剤面に接触し、前記第1のローラが前記印刷面に接触し、かつ前記第2のローラが前記接着剤面に接触するように、前記プラテンローラからテープ通路に沿って前記ストリッピング装置に前記ライナレステープのウェブを延在させる工程と、
前記プラテンローラを回転させて、前記プリントヘッドを通過して前記ライナレステープのウェブを駆動する工程と、
前記第1および第2のローラを回転させて、前記ライナレステープのウェブの部分を前記プラテンローラから引っ張る工程と、
前記プリントヘッドで前記印刷面上に印を印刷する工程と、
を含み、
前記第1および第2のローラが、前記プラテンローラから前記ライナレステープのウェブを方向付けるように作動する方法。 - ライナレステープの連続ウェブを提供する工程が、約90ミクロン未満の厚さを有するライナレステープのウェブを提供する工程を含む、請求項45に記載の方法。
- ライナレステープのウェブを提供する工程が、前記接着剤面の接着剤を坦持するライナレステープのウェブを提供する工程を含む、請求項45に記載の方法。
- 前記第1および第2のローラが、前記プラテンローラよりも大きい速度で回転せしめられて、張力を前記ウェブに発生する、請求項45に記載の方法。
- テープ通路に沿って前記ライナレステープのウェブを延在させる工程が、前記プラテンローラに沿って60°よりも大きい巻き付き角度を確立する工程を含む、請求項45に記載の方法。
- 前記プラテンローラに沿った前記巻き付き角度が約90°である、請求項49に記載の方法。
- テープ通路に沿って前記ライナレステープのウェブを延在させる工程が、前記第1のローラに沿って60°よりも大きい巻き付き角度を確立する工程を含む、請求項45に記載の方法。
- 前記第1のローラに沿った前記巻き付き角度が約90°である、請求項51に記載の方法。
- 前記ウェブが前記第2のローラの周囲に巻き付くことを防止する工程をさらに含む、請求項45に記載の方法。
- 前記印刷装置は、熱転写プリンタであると共に、前記プリントヘッドと前記ライナレステープのウェブの印刷面との間に配置される連続リボンをさらに含み、
前記方法が、前記プリントヘッドの下流で前記プラテンローラの周囲で少なくとも30°の前記リボンの巻き付き角度を確立する工程をさらに含む、請求項45に記載の方法。 - 前記プラテンローラの周囲の前記リボンの巻き付き角度が約60°である、請求項54に記載の方法。
- ライナレス媒体のウェブの部分をプラテンローラから引っ張った後、加熱切断要素を用いてラベルセグメントを前記ライナレステープのウェブから切断する工程をさらに含む、請求項45に記載の方法。
- ラベルセグメントを切断する前に前記加熱切断要素を260°〜371℃の範囲の温度に加熱する工程をさらに含む、請求項56に記載の方法。
- 物品に引き続いて貼着するために、印刷面と接着剤面とによって画定されるところの印刷装置内のライナレステープのウェブからラベルセグメントを切断する方法であって、
加熱切断要素を含む切断装置を提供する工程と、
前記印刷面が前記加熱切断要素に近接するように前記ライナレステープのウェブを前記加熱切断要素に方向付ける工程と、
前記ライナレステープのウェブと前記加熱切断要素とを接触させて、ラベルセグメントを前記ウェブの残部から切断する工程と、
を含む方法。 - 前記ライナレステープのウェブに接触する前に、前記加熱切断要素を260°〜371℃の範囲の温度に加熱する工程をさらに含む、請求項58に記載の方法。
- 前記加熱切断要素を260°〜371℃の温度に加熱する工程が、切断要素を通して約3秒間電圧を印加する工程を含む、請求項59に記載の方法。
- 加熱切断要素を提供する工程が、20:1よりも大きい高さ:幅比を有する加熱リボンワイヤを提供する工程を含む、請求項58に記載の方法。
- 前記リボンワイヤの高さ:幅比が25:1よりも大きい、請求項61に記載の方法。
- 90ミクロン未満の厚さを有するライナレステープのウェブを提供する工程をさらに含む、請求項58に記載の方法。
- ライナレステープのウェブを提供する工程が、ポリプロピレンバッキングを有するライナレステープのウェブを提供する工程を含む、請求項63に記載の方法。
- 物品に引き続いて貼着するための印刷装置内のライナレステープの連続ウェブ用のテープ通路であって、前記印刷装置が、プラテンローラに関連するプリントヘッドと、前記プリントヘッドの下流の前記プラテンローラに隣接して配置されるストリッピング装置とを含み、前記テープ通路が、前記プリントヘッドの下流の前記プラテンローラに沿って少なくとも60°の巻き付き角度を含むテープ通路。
- 前記巻き付き角度が90°である、請求項65に記載のテープ通路。
- 前記ストリッピング装置が、ローラ間のニップを形成する第1および第2のローラを含み、前記テープ通路が、前記プラテンローラから前記ニップへの前記ウェブの延在部をさらに備える、請求項65に記載のテープ通路。
- 前記テープ通路が、第1のローラに沿って前記プラテンローラから前記ニップへの少なくとも60°の巻き付き角度をさらに含む、請求項67に記載のテープ通路。
- 前記第1のローラに沿った前記巻き付き角度が約90°である、請求項68に記載のテープ通路。
- 前記テープ通路が、前記第1のローラと接触する前記印刷面をさらに備える、請求項68に記載のテープ通路。
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