KR100808522B1

KR100808522B1 - 용기에 장식물을 부착하기 위한 장치

Info

Publication number: KR100808522B1
Application number: KR1020007014625A
Authority: KR
Inventors: 반제이줄스위크피트러스조안누스
Original assignee: 하이네켄 테크니칼 서비시스 비.브이.
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2008-03-03
Also published as: EA002396B1; HUP0102603A3; NO318205B1; CN1213905C; ES2193720T3; IL140444A0; JP2002518261A; BG105070A; CU22963A3; DE69905886T2; BG64229B1; HU224484B1; AP1501A; EE200000773A; OA11774A; YU82100A; EP1089910B1; EE04269B1; CZ299335B6; CA2335612A1

Abstract

본 발명은 상자, 병 혹은 캔 등의 용기에 장식물을 부착하기 위한 장치에 관한 것이다. 장식물로는 캐리어 스트립으로부터 용기로 공급된 전사 라벨이 있다. 이 캐리어 스트립은 가압 롤러를 지나게 공급되는 용기에 대하여 가압 롤러에 의해 압박된다. 가열 장치, 바람직하게는 핫 에어 송풍기는 캐리어 스트립의 부착면에 있는 전사 라벨을 가열한다. 바람직하게는, 평면형 공기 스트림이 핫 에어 송풍기에 의해 전사 라벨과 용기 사이의 접촉 라인을 따라 송풍된다. 본 발명에 따라 캐리어 스트립의 부착면을 매우 국부적으로 가열하는 것을 이용함으로써, 캐리어 스트립 혹은 용기의 표면을 과도하게 가열하지 않고 전사 라벨의 활성화를 행할 수 있다. 그 결과, 캐리어 스트립의 바람직하지 못한 연신이 방지되고 전사 라벨의 온도가 상대적으로 낮게 유지될 수 있기 때문에 잉크의 품질이 유지되어 그 잉크를 용기로 완전하게 전사할 수 있게 된다. 가압 롤러는 또한 상대적으로 낮은 온도에서 작동할 수 있어 롤러의 수명을 연장할 수 있다. 부착면을 매우 국부적으로 가열시킴으로써, 전사 라벨의 전사에 요구되는 접촉 시간은 실질적으로 단축되어 처리량이 향상될 수 있다.

Description

용기에 장식물을 부착하기 위한 장치{DEVICE FOR APPLYING A DECORATION TO A CRATE}

본 발명은 용기에 장식물을 부착하기 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치는,

- 용기를 이송 방향으로 공급하기 위한 컨베이어와,

- 부착부에 캐리어 스트립(carrier strip)을 공급하기 위한 공급 장치를 포함하며, 상기 캐리어 스트립의 컨베이어와 대면하는 부착면에는 용기에 전사될 전사 라벨(image transfer label)이 마련되고,

- 캐리어 스트립을 수용하기 위해, 상기 부착부는 캐리어 스트립이 이송 방향에 대해 예각을 이루도록 캐리어 스트립을 지지하기 위한 가이드와, 캐리어 스트립을 용기에 대하여 가압하기 위한 가압 요소를 구비한다.

이러한 유형의 장치는 국제 특허 출원번호 WO 97/35290, WO 97/35291, WO 97/35292 및 본원의 출원인 명의의 유럽 특허 출원번호 제96200780.3호에 개시되어 있다. 이들 출원 명세서에는 종이 혹은 폴리프로렌 캐리어 스트립으로부터 플라스틱 상자 등의 용기에 부착되는 세척 가능한 전사 라벨을 부착하는 장치에 관해 설명되어 있다. 이러한 장치에 있어서, 용기는 컨베이어 상에서 부착부로 공급된다. 전사 라벨이 위에 마련되어 있는 캐리어 스트립은 원료 롤로부터 풀리고, 부착부에서 가열된 가압 롤러 위로 공급되며, 이러한 가압 롤러는 용기의 이송 방향에 수직하게 전진 및 후진 이동할 수 있다. 캐리어 스트립으로부터 전사 라벨을 전사하기 전에, 가압 요소를 통해 열과 압력을 공급하면서 캐리어 스트립으로부터 전사 라벨을 제거하는 동안, 용기의 표면을 화염으로 처리하여 정확한 표면 인장을 부여하게 된다. 또한, 용기에 정확한 온도를 부여하기 위해 예열 단계가 수정(quartz) 가열 요소에 의해 용기 상에서 행해지며, 전사 라벨의 열반응 접착제가 활성화된다.

특히, 예컨대 열 반응 접착제가 구비되어 있는 열반응 전사 라벨을 PET 병 혹은 플라스틱 상자 등의 열에 민감한 제품에 부착할 때, 용기의 표면은 고온에서 변형되기 때문에 이것을 너무 과도하게 가열할 수 없다는 문제점을 안고 있다. 그러나, 종이나 플라스틱으로 제조될 수 있는 캐리어 스트립은 이처럼 너무 과도하게 가열될 수 없으며, 그 이유는 캐리어 스트립이나 전사 라벨을 손상시켜 바람직하지 못한 연신을 유발하여, 프린팅할 용기에 대해 전사 라벨의 부적절한 정렬을 야기할 수 있기 때문이다. 더욱이, 캐리어 스트립에 행해지는 과다량의 열 공급은 전사 라벨의 잉크를 연화시킬 염려가 있어 전사 라벨은 단일의 요소로서 캐리어 스트립으로부터 분리되지 않는다. 또한, 가압 롤러의 수명은 높은 온도가 적용될수록 수명이 단축되므로 가압 롤러의 온도 범위는 제한된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상대적으로 고온에 의해 용기를 가열하지 않고도, 용기에 전사 라벨을 신속하고 완전하게 전사할 수 있도록 캐리어 스트립으로의 열 공급을 제어할 수 있는 전술한 형태의 장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 가압 요소와 캐리어 스트립 간의 접촉 시간을 감소시킬 수 있고, 캐리어 스트립의 과열을 피할 수 있으며, 캐리어 스트립의 연신을 설정 범위 내에 정확히 유지할 수 있고, 그리고 전사 라벨의 완전한 전사를 신뢰성 있고 재현 가능하게 행할 수 있는 전술한 형태의 장치를 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 가압 요소의 수명을 연장할 수 있는 전술한 형태의 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 가열 장치가 가압 요소의 상류에 위치한 캐리어 스트립의 예비 가열 영역에서 캐리어 스트립의 부착면에 열을 분배하기 위해서 가압 요소에 밀접하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

가압 요소에 의해 전사 라벨이 해당 용기에 접촉하게 되기 직전의 시점에서, 캐리어 스트립의 부착면을 매우 국부적인 가열에 노출시킴으로써, 캐리어 스트립 혹은 용기의 표면을 과다하게 가열하지 않고도, 전사 라벨이 활성화(즉, 접착)된다. 그 결과, 캐리어 스트립의 바람직하지 못한 연신이 방지되고 전사 라벨의 온도가 상대적으로 낮게 유지될 수 있기 때문에 잉크의 품질이 유지되어 용기로의 완전한 전사가 가능해진다. 가압 롤러는 또한 상대적으로 낮은 온도에서 작동할 수 있으며, 예컨대 상기 롤러는 전혀 가열될 필요가 없거나 또는 약간만 가열되어도 좋다. 또한, 전사 라벨의 완전한 전사를 위해 캐리어 스트립의 부착면을 매우 국부적으로 가열시킴으로써, 가압 요소와 캐리어 스트립 사이에 요구되는 접촉 시간을 단축하여 처리 속도를 적절하게, 예컨대 분당 500 용기를 처리할 수 있을 정도로 증가시킬 수 있다.

상기 가열 장치는 용기 및 캐리어 스트립 사이에 수용되어 있는 가열 플레이트, 로드 구조 또는 롤러 구조일 수 있다. 그러나, 가열 장치는 캐리어 스트립과의 기계적 접촉 없이 전사 라벨을 가열시키기 위해 설치되고, 예컨대 방사식 가열 요소 혹은 버너를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 용기는 플라스틱병 혹은 유리병뿐만 아니라 목재, 플라스틱 혹은 금속 상자, 트레이 혹은 포장 산업에서 일반적으로 사용되는 다른 포장 수단일 수 있다. 또한, 본 발명은 음료 산업에서 주로 사용되는 금속 캔에 적용될 수 있다.

캐리어 스트립 상의 전사 라벨은 전술한 종래 기술에서 설명한 바와 같이 세척 가능한 전사 라벨일 수 있으며, 또는 EP-B 0 441 858에 개시된 바와 같이 용기에 영구적으로 부착될 수도 있다. 이러한 맥락에서, 전사 라벨을 용기에 부착한 후, 전사 라벨의 표면에 탑 코트를 세팅할 수 있다.

양호하게는, 본 발명에 따른 가열 장치는 가이드를 향하는 핫 에어(hot air) 송풍기를 포함한다. 전사 라벨을 고도로 제어하여 국부적으로 가열하는 것은 배향된 공기에 의해 실현될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 슬릿형 유출 노즐을 사용함으로써, 전사 라벨과 용기 사이의 접촉선에 바로 인접한 위치, 즉 가압 롤러의 위치에 있는 전사 라벨의 주위만이 가열된다. 또한, 열의 양은 공기 스트림(stream)의 부피를 조절함으로써 간단한 방식으로, 즉 캐리어 스트립의 공급이 중단될 경우 신속하게 스위칭 오프하는 방식으로 매우 정확하게 제어할 수 있다. 핫 에어 송풍기의 온도는 스위칭 오프후에 매우 신속하게 주위의 온도로 하강하기 때문에, 그 결과 조작자의 안전성은 증대된다. 핫 에어 송풍기의 유출 노즐은 비교적 콤팩트하고, 캐리어 스트립은 컨베이어 사이에 간단한 방법으로 장착될 수 있다.

용기 이송을 위한 컨베이어는 선형 컨베이어를 포함할 수 있고, 또는 캐리어 스트립의 이송 방향의 반대로 회전하는 회전 컨베이어일 수 있고, 상기 이송 방향으로 자신의 축을 중심으로 회전하는 용기는 국제 특허 출원 번호 WO 97/13645에 개시된 바와 같이 컨베이어 상에서 지지된다.

본 발명에 따른 장치의 또 다른 실시예에 있어서, 가압 요소는 후퇴 위치와, 그리고 컨베이어에 인접한 용기에 대한 부착 위치 사이에서 이송 방향을 가로질러 전진 및 후진 이동할 수 있다. 이 실시예는 핫 에어 송풍기의 송풍각이 이송 방향에 대해 예각을 이루도록 한 상태에서 공기 스트림을 분배하는데 특징이 있다. 가압 요소가 후퇴 위치에 있을 때, 상기 공기 스트림은 적어도 부분적으로 캐리어 스트립을 따라 향하게 되어, 캐리어 스트립의 가열은 그 시점에서 상당히 감소된다. 캐리어 스트립이 가압 요소에 의해 용기를 향해 이동하여 용기와 캐리어 스트립 사이의 공기 간극이 감소할 때, 공기 스트림은 캐리어 스트립의 부착면과 접촉하게 되어 이 부착면을 가열한다. 캐리어 스트립이 용기와 접촉하게 놓일 때, 공기 스트림은 캐리어 스트립과 용기에 의해 경계가 정해진 폐쇄된 공간으로 송풍되기 때문에, 전사 라벨의 실질적인 국부 가열은 전사 라벨과 용기 사이의 접촉선, 즉 공기 스트림에 직면하는 접촉선을 따라 발생한다.

공기 스트림의 송풍각은 15°내지 45°, 양호하게는 25°내지 30°이다. 공기 스트림의 송풍각은 예컨대, 힌지 가능하도록 유출 노즐을 배치함으로써, 또는 유출 노즐을 가요성의 핫 에어 공급관으로부터 현수시켜 조정할 수 있다. 공기 온도는 예컨대, 100℃ 내지 350℃이다. 핫 에어 송풍기의 가열 요소와 팬은 캐리어 스트립이 차지하는 범위 바깥, 즉 부착부에 대향하게 위치하는 컨베이어 쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 가열 장치는, 만약 캐리어 스트립의 공급이 중단될 경우 가열 장치를 스위칭 오프시키는 제어 유닛에 연결된다.

본 발명에 따른 장치의 일실시예는 이하에서 첨부 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명될 것이다.

도 1은 전사 라벨을 용기에 부착하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 평면도.

도 2는 가압 요소가 후퇴 위치에 있을 때, 도 1의 가열 장치를 세부적으로 도시한 평면도.

도 3은 가압 요소가 부착 위치에 있을 때, 도 2의 가열 장치를 세부적으로 도시한 평면도.

도 1은 컨베이어 벨트(3)상에서 이송 방향 T로 공급되는 상자 등의 용기(2)에 전사 라벨을 부착하기 위한 장치(1)를 도시하고 있다. 이 용기(2)는 부착부(4)에 공급되며, 부착부에서는 전사 라벨이 용기(2)의 벽에 부착된다. 이를 위해, 캐리어 스트립(5)은 원료 공급 릴(6)로부터 풀려 인장기(7)를 경유하여 가이드(8, 9)로 이송된다. 이 캐리어 스트립(5)의 부착면(10)에는 캐리어 스트립(5)에서 용기(2)로 전사될 수 있도록 균일한 간격을 둔 형태로 전사 라벨(11)이 마련되어 있다. 이 전사 라벨(11)의 용기(2)를 면하는 쪽에는 열반응 접착제가 마련되어 있다. 가압 요소(12)가 가이드(8, 9) 사이에 배치되어, 유압 장치(도시 생략)에 의해 이송 장치의 이송 방향 T를 가로질러 전진 및 후진 이동할 수 있다. 도 1에는, 캐리어 스트립이 가압 롤러를 통과하여 자유롭게 진행하고 가이드(8, 9)를 넘어 지날 수 있도록 후퇴 위치에 있는 가압 요소(12)가 도시되어 있다. 캐리어 물질이 없는 상태의 빈 스트립은 가압 요소(12)의 하류에 있는 권취 릴(13)에 감기게 된다. 상기 가압 요소는 바람직하게는 가압 롤러로서 실시될 수 있다.

캐리어 스트립(5)의 부착면(10)에 있는 전사 라벨(11)을 가열시키기 위해, 핫 에어 송풍기가 설치되어 있으며, 이러한 핫 에어 송풍기는 상류측의 가이드(8)에 인접하면서 컨베이어 벨트(3)와 캐리어 스트립(5) 사이에 배치된 유출 노즐(16)을 구비한다. 이 유출 노즐(16)은 가요성의 튜브(17)를 경유하여 등의 가열 요소(18)와 팬(19)에 연결되어 있다. 상기 가열 요소는 바람직하게는 히트 건(heat gun)으로서 실시될 수 있다. 상기 유출 노즐(16)은 가열 장치(15)의 튜브(17)의 가요성 섹션(21)으로부터 현수되어 있기 때문에, 이송 방향에 대한 유출 노즐(16)의 위치는 변할 수 있다. 핫 에어 송풍기 및 원료 공급 릴(6)은, 원료 공급 릴(6)로부터 캐리어 스트립(5)의 공급이 중단될 경우에 가열 장치(15)를 스위칭 오프시키는 제어 유닛(20)에 연결되어 있다. 상기 제어 유닛은 바람직하게는 마이크로프로세서로서 실시될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유출 노즐(16)은 슬릿형이며, 슬릿은 도면의 평면을 가로질러 향하고 있다.

유출 노즐(16)에서 분배되는 공기 스트림이 이송 방향 T에 대해 이루는 송풍각(α)은 약 30°이다. 유출 노즐(16)의 폭은, 예컨대 약 500 mm의 길이에 대해 10 mm이다. 유출 노즐(16)에 의해 분배된 공기의 압력은 약 1.5 bar이다. 유출 노즐에는 라인을 따라 배치된 복수 개의 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍의 직경은 2 mm, 그리고 구멍들 간의 간격은 평면형 공기 흐름을 얻기 위해 10 mm로 되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 가압 요소(12)가 후퇴 위치에 있을 때, 공기 스트림은 캐리어 스트립(5)을 따라 송풍되므로 이 경우 캐리어 스트립은 가열되지 않는다.

도 3에 도시된 바와 같이, 캐리어 스트립(5)이 부착 위치에 있을 때, 가압 요소(12)는 부착부(4)를 지나는 용기(2)를 압박하게 된다. 이 경우, 노즐(16)로부터의 공기 스트림은 캐리어 스트립(5)과 용기(2) 사이의 접촉 라인, 즉 도면의 평면과 직교하는 라인에서 충돌하게 된다. 그 결과, 캐리어 스트립(5)의 부착면(10) 상에 있는 전사 라벨(11)에 대하여 매우 유리한 국부적인 가열을 행할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 폴리에텐 상자는 가열 장치(15)의 상류에서 60℃ 내지 70℃의 온도로 가열된다. 상자의 공급 속도는 31 cm/s, 또는 1분당 부착부(4)를 지나는 상자의 수가 40개인 속도이다. 이러한 작동 중에, 캐리어 스트립(5)은 110℃ 내지 150℃의 가압 요소(12)에 의해 용기(2)에 대하여 압박된다. 캐리어 스트립(5)은 예컨대, Zweckform사에서 제작 시판하는 형태의 전사 라벨을 지지한다. 100℃ 내지 350℃의 온도를 갖는 600 ℓ/min의 공기 스트림이 가열 장치(15)에 의해 캐리어 스트립(5)에 대하여 80 mbar의 압력으로 송풍된다. 캐리어 스트립(5)에서 용기(2)로의 전사 라벨(11)의 정확한 전사는 매우 높은 처리량으로 비교적 낮은 온도의 가압 요소(12)에서 실현 가능하다.

비록 본 발명은 전사 라벨을 플라스틱 상자에 부착하는 것과 관련지어 설명하였지만, 본 발명은 이것에만 한정되지 않고 포장 산업에서 널리 알려진 광범위한 포장 재료에도 적용될 수 있다. 또한, 핫 에어 송풍기 대신에, 캐리어 스트립(5)의 부착면과 접촉하는 가열 장치 등의 다른 가열 장치, 또는 히트 램프 등의 방사식 가열 장치를 사용할 수 있다. 또한, 가이드(8, 9)의 설치를 생략하여 캐리어 스트립이 가압 요소(12)에 의해 연속적으로 지지되도록 할 수 있다.

Claims

용기를 이송 방향(T)으로 공급하기 위한 컨베이어(3)와,

부착부(4)에 캐리어 스트립(5)을 공급하기 위한 공급 장치(6, 7, 13)와,

상기 캐리어 스트립(5)을 수용하는 수용하는 부착부(4)

를 구비하고, 컨베이어(3)에 면하는 캐리어 스트립(5)의 부착면(10)에는 용기에 전사될 전사 라벨이 마련되며, 상기 캐리어 스트립(5)은 이송 방향(T)에 대해 예각을 이루도록 배치되고, 상기 부착부(4)는 용기(2)에 대하여 캐리어 스트립(5)을 압박하기 위한 가압 요소(12)를 포함하는 것인 용기(2)에 장식물을 부착하기 위한 장식물 부착 장치(1)로서,

부착면(10)에 면하는 가열 장치(15)가, 상기 가압 요소(12)의 상류에 배치된 캐리어 스트립(5)의 예비 가열 영역에서 캐리어 스트립(5)의 부착면(10)에 열을 분배하도록 가압 요소(12)에 근접하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제1항에 있어서, 상기 부착부(4)는 상기 캐리어 스트립을 지지하기 위한 가이드(8)를 구비하며, 상기 가열 장치(15)는 상기 가이드(8)의 상류에서 이 가이드에 근접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열 장치(15)는 상기 캐리어 스트립(5)과의 기계적인 접촉 없이, 상기 캐리어 스트립(5)의 부착면(10)을 가열하기 위해 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열 장치(15)는 상기 가압 요소(12)에 면하는 핫 에어(hot air) 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제4항에 있어서, 상기 캐리어 스트립(5)과 상기 컨베이어(3) 사이에는 상기 핫 에어 송풍기의 유출 노즐(16)이 배치되는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제5항에 있어서, 상기 핫 에어 송풍기는, 상기 캐리어 스트립(5) 상의 전사 라벨(11)의 폭과 같거나 그보다 큰 상대적으로 좁은 폭의 공기 스트림이 상기 캐리어 스트립(5)의 종방향으로 형성되도록, 슬릿형 유출 노즐(16)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제4항에 있어서, 상기 가압 요소(12)는 후퇴 위치와, 상기 컨베이어(3)에 근접한 용기(2)에 대한 부착 위치 사이에서 이송 방향(T)을 가로질러 전진 및 후진 이동할 수 있고, 상기 핫 에어 송풍기는 상기 용기의 이송 방향(T)에 대해 예각의 송풍각에서 공기 스트림을 분배하며,

상기 가압 요소(12)가 후퇴 위치에 있을 때, 상기 공기 스트림은, 상기 캐리어 스트립(5)과 접촉하지 않으면서, 그 일부 또는 전부가 상기 캐리어 스트립(5)을 따라 향하게 되는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제7항에 있어서, 상기 공기 스트림의 송풍각(α)은 15°내지 45°인 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제7항에 있어서, 상기 공기 스트림의 송풍각(α)은 조절 가능한 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제4항에 있어서, 상기 핫 에어 송풍기에 의해 분배된 공기 스트림의 온도는 100℃ 내지 350℃인 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제5항에 있어서, 상기 핫 에어 송풍기는 캐리어 스트립(5)이 차지하는 범위 바깥에 배치된 팬(19)과, 가열 요소(18), 그리고 상기 팬(19)에 연결되고 상기 유출 노즐(16)에서 연장이 종결되는 가요성의 튜브(17)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제11항에 있어서, 상기 가열 요소(18)는 상기 캐리어 스트립(5)의 공급이 중단될 경우에 상기 가열 장치(15)를 스위칭 오프시키는 제어 유닛(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가압 요소(12)는 가열되는 것을 특징으로 하는 장식물 부착 장치.