KR101547169B1 - 라벨링 장치 - Google Patents

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KR101547169B1
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제레미 피터 클레멘츠
케빈 앤드류 오톤
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브래디 월드와이드, 인코포레이티드
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Abstract

라벨 스톡 카트리지 또는 카세트와 같은 라벨링 장치 또는 라벨 프린터와 함께 사용하기 위한 박리 발부 메커니즘을 개시한다. 상기 박리 발부 메커니즘은 배킹 라이너를 가진 라벨 스톡으로부터 라벨들을 박리하도록 구성된다. 상기 메커니즘은 라벨 탈착 에지에 의해 경계지워진 제 1 라벨 스톡 유지면을 포함하며, 사용시, 상기 라벨 스톡은 상기 라벨 스톡 유지면 위를 길이 방향으로 통과하여 상기 라벨 탈착 에지를 돌아 라벨들을 박리 발부하며, 상기 라벨 스톡 유지면은 상기 길이 방향에 대해 수직한 횡방향으로 휘어진 횡단 표면 프로파일을 갖고, 이에 따라, 사용시, 상기 라벨 스톡이 상기 횡방향으로 휘어짐으로써, 상기 라벨 스톡이 상기 라벨 탈착 에지 위를 통과할 때, 상기 라벨 스톡의 상기 길이 방향은 상기 라벨 탈착 에지에 의해 상기 라벨 스톡으로부터 박리된 라벨을 위한 돌출된 경로를 규정한다.

Description

라벨링 장치{APPARATUS FOR LABELLING}
본 발명은 라벨 스톡(stock) 카트리지 또는 카세트와 같은 라벨링 장치, 또는 라벨 프린터에서 사용하기 위한 박리 발부 메커니즘(peel-and-present mechanism), 및 관련 방법에 관한 것이다.
통상적인 라벨 박리 발부 메커니즘은 그 라이너로부터 라벨을 분리하기 위해 많은 방법들을 사용하고 있으며, 이 방법들은,
라이너가 직선형 에지 위에서 박리될 때, 라이너 재료에 대한 접착제의 강도를 극복하기 위한 라벨 강성의 이용,
라이너로부터 라벨을 들어올리기 위한 스크래퍼(scraper)의 이용, 및
예각으로 돌아 라이너를 당기기 위해 라이너 재료에 대한 과다한 장력의 이용을 포함한다.
라벨들이 매우 얇거나, 유연하거나, 또는 미리 말려있는('pre-curled') 경우, 라벨의 낮은 강성은, 라벨이 라이너로부터 박리되지 않고 선단 에지(leading edge)를 돌아 당겨지거나, 과다한 장력이 라이너의 분열이나 파단을 초래하는 신뢰도의 문제(reliability issues)로 귀결될 수 있다.
예컨대, 혈액 샘플과 같은 임상 샘플용으로 채용되는 유형의 직경이 매우 작은 라벨링 튜브에서는 특별한 문제점이 있다. 이는 라벨들이 작은 곡률 반경을 가진 곡면 주위에 잘 감기도록 매우 얇아야 하고, 예컨대, 약 -80℃일 수 있는 샘플 저장 온도에서 감긴 상태를 유지하여야 하기 때문이다. 더욱이, 그들의 배킹(backing) 테이프("라이너")로부터 제거가능하게 라벨들이 샘플 튜브 주위에 자연스럽게 감기도록, 이러한 라벨들은, 예컨대, 서로 다른 내재 응력(in-built stress)을 가진 층들에 의해 미리 말려있을 수 있으며; 그러한 라벨 스톡(stock)의 예가 영국에 소재한 브레디 코포레이션에서 제조한 B-490 프리저 본즈(Freezer Bondz)TM 라벨 스톡이다.
배경이 되는 종래 기술들을 이하의 문헌들에서 찾을 수 있다. 즉, 미국 특허번호 제4,626,313호; 미국 특허번호 제6,231,253호; 미국 특허번호 제2,602,719호; 미국 특허번호 제3,330,207호; 미국 특허번호 제3,415,706호; 미국 특허번호 제3,468,739호; 미국 특허번호 제3,530,028호; 미국 특허번호 제3,586,878호; 미국 특허번호 제3,941,278호 라벨 공급기; 미국 특허번호 제4,435,243호 ATM(현금 자동 입출금기) 봉투 증착 설비용 예금 정보 라벨링 메커니즘; 미국 특허번호 제4,560,087호 라벨 발행기용 라벨 박리 장치; 미국 특허번호 제4,626,313호 수동 라벨 부착기; 미국 특허번호 제4,826,558호 전기 작동식 라벨기; 미국 특허번호 제5,009,739호 휴대용 라벨기; 미국 특허번호 제5,040,461호 라벨 인쇄 공급 장치; 미국 특허번호 제5,108,534호 피가공물로부터 시트 또는 층을 박리하기 위한 장치 및 방법; 미국 특허번호 제5,169,474호 복합 라미네이트 구조를 박리하기 위한 장치 및 방법; 미국 특허번호 제5,209,374호 별도의 시트에 배열된 자가 접착식 라벨을 위한 라벨 공급기; 미국 특허번호 제5,395,174호 라벨 인쇄 장치; 미국 특허번호 제5,427,460호 라벨 프린터 및 이를 위한 라벨 스트립 공급 메커니즘; 미국 특허번호 제5,478,428호 배킹으로부터 라벨을 분리하기 위한 방법 및 라벨 분리기; 미국 특허번호 제5,520,776호 라미네이트 박리 장치 및 방법; 미국 특허번호 제5,658,416호 라미네이트 박리 장치 및 방법; 미국 특허번호 제5,713,679호 라이너형 및 무-라이너형(linerless-type) 라벨들을 선택적으로 공급하기 위한 장치; 미국 특허번호 제5,716,492호 테이프 절단기 및 자가 접착식 라벨 박리기; 미국 특허번호 제5,718,525호 라벨 프린터 및 공급기; 미국 특허번호 제5,730,816호 선택적 라벨 박리 방법 및 장치; 및 미국 특허번호 제5,800,669호 라벨기; 미국 특허번호 제4,089,730호; 영국 특허공개번호 제1563892A호; 및 특히, 캐나다 특허공개번호 제1032907A호에서 찾을 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라, 라벨링 장치와 함께 사용하기 위한 박리 발부 메커니즘이 제공되며, 상기 박리 발부 메커니즘은 배킹 라이너를 가진 라벨 스톡으로부터 라벨들을 박리하도록 구성되고, 상기 박리 발부 메커니즘은 라벨 탈착 에지에 의해 경계지워진 제 1 라벨 스톡 유지면(carrying face)을 포함하며, 사용시, 상기 라벨 스톡은 상기 라벨 스톡 유지면 위를 길이 방향으로 통과하여 상기 라벨 탈착 에지를 돌아 라벨들을 박리 발부하며, 상기 라벨 스톡 유지면은 상기 길이 방향에 대해 수직한 횡방향으로 휘어지거나 성형된 횡단 표면 프로파일을 갖는다.
바람직한 실시예에서, 이러한 박리 발부 메커니즘으로 인하여, 사용시, 상기 라벨 스톡이 상기 횡방향으로 휘어짐으로써, 상기 라벨 스톡이 상기 라벨 탈착 에지 위를 통과할 때, 상기 라벨 스톡의 상기 길이 방향은 상기 라벨 탈착 에지에 의해 상기 라벨 스톡으로부터 박리된 라벨을 위한 돌출된 경로를 규정한다.
대체로, 본 발명자들은 라벨 스톡을 휘거나 절첩함으로써, 라벨, 특히 얇은 라벨이 일시적으로 더 강성으로 만들어질 수 있으며, 이에 따라, 라벨 탈착 에지를 돌아 배킹 라이너가 당겨질 때, 라벨들은 라벨 스톡 유지면에 의해 규정된 길이 방향으로 계속 돌출하려는 경향이 있음을 인식하였다.
휘어진 횡단 표면 프로파일은 하나 또는 그보다 많은 곡선들 또는 "V"자 형상을 포함할 수 있으며, 이론적으로, 직선이 아닌 임의의 횡단 표면 프로파일, 예컨대, 단순하게 휘어진 궁형(弓形)이 효과적이다. 그러나, 일부 바람직한 실시예에서, 라벨 탈착 에지는 V자 형상의 횡단 프로파일을 가진 (예컨대, 에지를 따라 만나는 한 쌍의 면들로 규정된) 날카로운 에지이다. 이러한 특징들은 라벨 박리를 시작하고 제어하는데 있어서 상당한 장점을 제공하며, 이는 직경이 작은 튜브들을 라벨링할 때 사용되는 얇은 라벨들에 있어서 특히 중요하다. V자 형상의 프로파일과 조합하여 날카로운 에지를 제공하는 것은 라벨 박리의 시작을 용이하게 한다. 얇은 라벨들의 경우, 이 라벨들은 그들의 배킹에 부착된 상태를 유지하고자 하는 경향이 있으며, 배킹(backing) 테이프는 상대적으로 두껍고 라벨들은 매우 얇으며 가요성이 있으므로, 이 특징들이 없는 것들은 그들의 배킹 테이프(라이너)의 경로를 따라 단순히 추종하려는 경향을 갖는다.
바람직하게, 상기 라벨 스톡 유지면은, 상기 휘어진 횡단 프로파일이 상기 라벨 스톡 유지면의 길이방향 에지들을 향해 융기하도록, 오목하게 형성됨으로써, 이러한 방식으로, 라벨들은 배킹으로부터 그들의 에지에서, 보다 구체적으로는, 중간이 아닌 그들의 전면 코너에서 먼저 박리되며, 따라서 라벨의 릴리스(release)를 용이하게 한다.
바람직한 실시예에서, 라벨 스톡 가이드가 라벨 스톡 유지면 위에 위치되어 또한 제공되며, 라벨 스톡 유지면의 것과 상보적으로 휘어진 횡단 표면을 가짐으로써, 라벨 스톡을 가이딩하기 위한 슬롯을 규정한다. 이는 박리 발부 메커니즘의 작동을 보조한다. 라벨 스톡 가이드가 박리 발부 메커니즘에 부착될 수 있으나, 이는 필수적인 것은 아니다.
상기 메커니즘의 바람직한 구현예에서, 상기 길이 방향과 상기 횡방향 모두에 대해 수직한 제 3 축을 따라 봤을 때, 상기 라벨 탈착 에지는 휘어져 있다. 바람직하게, 이러한 휨으로 인하여, 상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡 유지면을 따른 경로 길이는 상기 횡방향에서 상기 라벨 스톡 유지면의 폭의 적어도 일부 위에서, 바람직하게는, 상기 메커니즘과 함께 사용하기 위한 라벨 스톡의 폭과 동일한 폭 위에서, 실질적으로 일정하다. 이는, 이러한 방식으로 휘어지지 않은 라벨 탈착 에지, 예컨대, 라벨 스톡 유지면을 통과한 횡단면을 절단하여 남은 에지를 생각하면, 이해될 것이다. 이러한 에지 위를 이동함에 있어서, 배킹 라이너는 융기된 에지 위를 이동할 때보다 U자형 또는 V자형 홈부의 중심에서 이동하기가 덜 멀 것이며, 따라서 라벨 스톡을 변형시키게 된다. 매우 좁거나 가요성의 라벨 스톡에 있어서, 이는 문제가 되지 않을 수 있으나, 라벨 탈착 에지가, 제 3 축을 따라 봤을 때, 라벨 스톡 유지면의 축소된(scaled version) 횡단 표면 프로파일과 대략 또는 실질적으로 일치하는 프로파일을 갖는 것이 바람직하다(환산 계수(scaling factor)는 배킹 라이너가 라벨 탈착 에지를 돌아 이동할 때 그 자체가 얼마나 멀리 돌아 절첩되는지에 따라 좌우된다. 즉, 라벨이 박리된 후 라벨 탈착 에지로부터 멀리 이동하는 백킹 라이너의 부분과 라벨 탈착 에지를 향하여 이동하는 라벨 스톡의 부분 사이의 각도에 따라 좌우된다).
일부 바람직한 실시예에서, 그러나, 상기 장치는 라벨 스톡 유지면 상에 라벨 스톡을 자동으로 센터링하기 위한 자동 라벨 스톡 센터링 메커니즘을 포함한다. 따라서, 일부 바람직한 실시예에서, 상기 라벨 탈착 에지는, 상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡 유지면을 따르는 경로 길이가 어느 한 측면에 대해서 보다(즉, 라벨 스톡 유지면의 어느 한 길이 방향 에지를 향하는 위치에서 보다) 상기 라벨 스톡 유지면의 중심에서 (약간) 더 길도록, 성형된다.
상기 라벨 스톡 유지면은 박리 발부 메커니즘의 비크(beak)라 칭할 수 있는 것에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 박리 발부 메커니즘은 라벨 스톡 유지면을 규정하는 일면을 가진 대체로 삼각형 또는 쐐기 형상일 수 있으며, 이에 따라, 박리 발부 메커니즘은 금속 또는 폴리머와 같은 단편의 재료로부터 일체로 형성될 수 있다. 대안적으로, 박리 발부 메커니즘의 비크는, 라벨링 장치 내의 마운트에 부착되는, 적당하게 성형된 판으로서, 예컨대, 금속판으로서 제조될 수 있다. 따라서, 박리 발부 메커니즘의 비크는 전술한 바와 같이 성형된 돌출형 금속 표면 또는 판을 포함할 수 있다.
특히, 상기 비크가 장치의 라벨 출구 부분을 포함하도록, 상기 박리 발부 메커니즘은 라벨 스톡 카트리지 또는 카세트 속에 설치될 수 있다. 대안적으로, 상기 메커니즘은 라벨 프린터 속에 설치될 수 있다. 모든 경우에 있어서, 일부 바람직한 실시예에서, 라벨 스톡은, 예컨대, 권취 스풀에 의해 또는 (라벨 스톡/배킹 라이너의 이동 방향에서) 박리 발부 메커니즘에 후속하는 한 쌍의 롤러에 의해 라벨 탈착 에지 위에서 긴장 상태로 유지됨이 바람직하다.
따라서, 관련 양태에서, 본 발명은 라벨 스톡으로부터 라벨을 박리하여 박리된 라벨을 규정된 돌출 경로(projected path)를 따라 발부하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 라벨 스톡을 길이 방향으로 휘거나 절첩함으로써 상기 라벨 스톡을 강화시키는 단계; 및 상기 라벨은 상기 라벨 스톡의 배킹 라이너로부터 탈착되어 상기 돌출 경로를 규정하는 상기 길이 방향으로 계속하는 반면 상기 배킹 라이너는 상기 돌출 경로로부터 멀리 이동하도록, 상기 길이 방향을 따라 라벨 탈착 에지를 돌아 긴장 상태의 상기 라벨 스톡을 이송하는 단계;를 포함하고, 바람직하게는, 상기 라벨 스톡의 휨 또는 절첩을 보상하기 위해 상기 라벨 탈착 에지를 성형함으로써 상기 라벨 스톡의 폭을 가로지르는 장력을 대략 또는 실질적으로 등화(equalising)시키는 단계를 더 포함한다.
다른 관련 양태에서, 본 발명은 라벨 스톡으로부터 라벨을 박리하여 박리된 라벨을 규정된 돌출 경로를 따라 발부하는 장치를 제공하며, 상기 장치는 길이 방향으로 상기 라벨 스톡을 휘거나 절첩함으로써 상기 라벨 스톡을 강화시키기 위한 수단; 및 상기 라벨은 상기 라벨 스톡의 배킹 라이너로부터 탈착되어 상기 돌출 경로를 규정하는 상기 길이 방향으로 계속하는 반면 상기 배킹 라이너는 상기 돌출 경로로부터 멀리 이동하도록, 상기 길이 방향을 따라 라벨 탈착 에지를 돌아 긴장 상태의 상기 라벨 스톡을 이송하기 위한 수단;을 포함하고, 상기 강화 수단에 의해 규정되는 상기 라벨 스톡에서의 휨 또는 절첩을 보상하도록, 특히, 그에 따라, 상기 라벨 스톡의 폭을 가로지르는 장력을 대략 또는 실질적으로 등화시키도록 상기 탈착 에지가 성형된다.
전술한 방법 및 장치에서, 바람직하게, 상기 탈착 에지는 상기 강화 수단에 의해 규정되는 상기 라벨 스톡에서의 축소된 휨 또는 절첩과 대략 또는 실질적으로 일치하도록 성형된다. 그러나, 상기 라벨 스톡의 길이 방향 중심 영역에서의 장력이 상기 길이 방향 중심 영역의 어느 한 측면에 대한 상기 라벨 스톡에서의 장력 보다 (약간) 더 크도록, 상기 탈착 에지가 성형되는 것이 더 바람직하다. 이는 라벨 스톡을 위한 자동 센터링 메커니즘를 제공하는데 도움이 된다.
실시예에서, 상기 장치는 15㎜ 미만의 곡률 반경을 가진 곡면을 라벨링하도록 구성되고, 상기 라벨 탈착 에지는 전술한 바와 같이 V자형 횡단 프로파일을 가진 날카로운 에지이다. 여기서, 상기 장치는 상기 곡면에 대해 라벨을 감기 위한 수단과, 바람직하게, 상기 곡면과 핀치 롤러 사이에서 박리된 라벨을 포획하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 실시예에서, 상기 핀치 롤러는 튜브를 그립핑하고, 라벨의 접착면이 튜브에 점착되며, 이에 따라, 튜브의 회전에 의해 라벨이 뒤로 당겨지고 라벨을 튜브에 감게된다. 선택적으로, 상기 장치는 튜브를 적소에 유지하기 위한 이동식 클램핑 롤러, 및/또는 상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡을 인장하기 위해 상기 배킹 라이너의 이동 방향에서 상기 라벨 탈착 에지에 후속하는 적어도 하나의 롤러를 더 포함한다.
따라서, 전술한 방법 및 장치의 바람직한 실시예들은 15㎜, 10㎜ 또는 7㎜ 미만의 곡률 반경을 가진 곡면을 라벨링하기 위해 특히 유용하다. 마찬가지로, 전술한 방법 및 장치의 실시예들은 매우 얇은 라벨, 예컨대, 150㎛, 100㎛, 80㎛ 또는 60㎛ 미만의 두께를 가진 라벨, 특히, (폴리에스터 라벨과 같은) 플라스틱 라벨 및/또는 "미리 말려있는" 라벨을 박리하기 위해 특히 유용하다. 이러한 기술들은 임상적/생물학적 샘플 튜브의 라벨링, 특히, 0℃, -20℃, -40℃, -60℃ 또는 -80℃ 미만 및/또는 액체 질소 온도(-196℃)에 노출되기에 적합한 저장용기의 라벨링을 위해 특히 유용하다.
다른 양태에서, 본 발명은 라벨 스톡을 형성하는 라이너에 탈착가능하게 부착되는 라벨을 공급하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은 라벨 스톡 이동 방향에 대해 횡방향으로 라벨 스톡 유지면의 에지를 규정하는 라벨 탈착 에지를 향하여 라벨 스톡 유지면 위로 라벨 스톡을 당기는 단계 - 상기 라벨 스톡 유지면은 라벨 스톡의 라이너에 의해 유지되는 라벨을 강화하는 프로파일을 라벨 스톡의 라벨 및 라이너에 형성하는 오목형 프로파일을 갖고, 상기 라벨은 길이 방향 에지들 사이에 개재되는 중간부를 갖고; 및 상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡을 당김으로써, 상기 라벨 탈착 에지를 따라 상기 라이너로부터 상기 라벨의 상기 중간부가 분리되기 전에, 상기 라벨의 상기 길이 방향 에지들이 상기 라이너로부터 분리되도록 하는 단계;를 포함한다.
실시예에서, 상기 방법은 상기 라이너의 길이를 따라 실질적으로 동일한 경로 길이를 가능하게 하는 볼록형 프로파일을 가진 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡을 당김으로써, 상기 라벨 스톡 유지면에 의해 상기 라이너에 형성되는 프로파일로 인해 상기 라벨 탈착 에지의 폭을 가로지르는 라이너에서의 장력의 차이를 평형시키는 단계(balancing)를 포함한다. 바람직하게, 상기 오목형 프로파일은 V자 형상을 포함하고, 상기 라벨 탈착 에지의 볼록형 프로파일은 V자 형상의 횡단 프로파일을 가진 날카로운 에지를 포함한다.
상기 방법은 상기 라벨 스톡 유지면에 대해 비-제로 각도로 상기 라벨 탈착 에지로부터 연장하는 라이너 유지면 위로 상기 라벨 스톡을 당김으로써, 상기 라벨 탈착 에지에 의해 상기 라이너에 형성되는 프로파일로 인해 상기 라이너에서의 장력 차이를 평형시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 라이너 유지면은 상기 라벨 스톡 유지면에 의해 상기 라이너에 형성되는 프로파일로 인해 상기 라이너 유지면의 폭을 가로지르는 라이너에서의 장력의 차이를 평형시키기 위해 상기 라이너의 길이를 따라 실질적으로 동일한 경로 길이를 가능하게 하는 볼록형 프로파일을 갖는다.
본 발명은 라벨 스톡의 라이너로부터 라벨을 박리하기 위한 박리 발부 메커니즘을 더 제공하며, 상기 메커니즘은, 라벨 스톡의 라이너에 의해 유지되고 길이 방향 에지들 사이에 개재되는 중간부를 가진 라벨을 강화하는 프로파일을 라벨 스톡의 라벨 및 라이너에 형성하는 오목형 프로파일을 가진 라벨 스톡 유지면; 및 상기 라벨 탈착 에지 위에서 라벨 스톡 이동 방향에 대해 횡방향으로 라벨 스톡 유지면의 에지를 규정하는 라벨 탈착 에지;를 포함하고, 상기 라벨 탈착 에지는 상기 라벨 스톡 유지면에 의해 상기 라이너에 형성되는 프로파일로 인해 상기 라벨 탈착 에지의 폭을 가로지르는 라이너에서의 장력의 차이를 평형시키기 위해 상기 라이너의 길이를 따라 실질적으로 동일한 경로 길이를 가능하게 하는 볼록형 프로파일을 갖고, 상기 라벨 스톡 유지면의 오목형 프로파일은, 상기 라벨 탈착 에지를 따라 상기 라이너로부터 상기 라벨의 상기 중간부가 분리되기 전에, 상기 라벨의 상기 길이 방향 에지들이 상기 라이너로부터 분리되도록 한다.
실시예에서, 상기 메커니즘은 상기 라벨 스톡 유지면에 대해 비-제로 각도로 상기 라벨 탈착 에지로부터 연장하는 라이너 유지면을 포함하고, 상기 라이너 유지면은 상기 라벨 탈착 에지로부터 멀리 상기 라이너를 유지하며, 상기 라이너 유지면은 상기 라벨 탈착 에지에 의해 상기 라이너에 형성되는 프로파일로 인해 상기 라이너 유지면의 폭을 가로지르는 라이너에서의 장력의 차이를 평형시키기 위해 상기 라이너의 길이를 따라 실질적으로 동일한 경로 길이를 가능하게 하는 볼록형 프로파일을 갖는다.
바람직한 실시예에서, 상기 오목형 프로파일은 V자 형상을 포함하고, 상기 라벨 탈착 에지의 볼록형 프로파일은 V자 형상의 횡단 프로파일을 가진 날카로운 에지를 포함한다.
이하, 본 발명의 여타 양태들을 첨부도면을 참조하여 단지 예로서 더 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 프로파일화된 에지를 가진 박리 발부 장치의 등각 투영도이고,
도 2는 프로파일화된 '박리' 에지를 도시한 단면도이며,
도 3은 라이너를 가로지르는 라벨의 동일한 경로 거리를 강조한 등각 투영도이고,
도 4는 라벨과 라이너를 추가적으로 형성하기 위한 수형 볼록형 클램프(male convex clamp)를 도시한 등각 투영도이며,
도 5는 라벨의 직선형 돌출을 나타낸 박리 발부 메커니즘의 평면도이고,
도 6은 상기 메커니즘을 통합한 라벨 프린터의 개략도이며,
도 7은 라벨기 메커니즘의 확대도이고,
도 8은 프린터를 통과하는 라벨 스톡 경로를 나타낸 도면이며,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자동 라벨 스톡 센터링 메커니즘을 도시한 도면이다.
대체로, 본 출원인들은 배킹 라이너로부터 라벨들을 분리하여 사용자 또는 2차 메커니즘에 발부하기 위한 라벨 프린터 또는 다른 라벨링 시스템의 박리 발부 시스템(10)에 대해 기술할 것이다. 상기 장치는 박리에 앞서 라벨과 라이너(14)의 형상을 개선하기 위해 프로파일링 면(12)들 또는 에지들 사이로 라벨과 라이너를 통과시킨다. 그 다음, 배킹 스트립(16)이 특수하게 프로파일화된 에지(20)를 돌아 박리되고, 스풀에 수집된다. 라벨(18)은 늘어지지 않고 프로파일화된 에지로부터 제어된 직선형 궤도에서 계속된다. 프로파일 표면(24)이 라이너를 위한 회귀 경로 상에 제공된다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예는, 라벨의 형상을 변화시키기 위해 라벨과 라이너 재료에 프로파일을 도입하고, 라이너 재료로부터 분리될 수 있도록 라벨의 강도를 일시적으로 증대시킴으로써, 작용한다. 상기 형상의 변화는 라이너의 길이를 따라 동일한 경로 길이가 가능하게 하기 위한 박리 메커니즘의 선단 에지의 특수한 프로파일에 의해 가능해지고, 이는 응력을 최소하하며 걸림과 분열을 방지한다.
이러한 디자인에서, 라벨과 라이너는 프로파일화된(곡선이거나 꺽인) 면(12)을 지나 형성되며, 라벨과 라이너의 단면 2차 모우멘트와 그에 따른 강성을 증대시킨다. 이러한 강성의 증대는 매우 얇거나, 유연하거나, 또는 미리 말려있는 라벨들의 박리와 발부가 배킹 스트립 또는 라이너로부터 멀리 떨어져 촉진되어 직선으로 돌출될 수 있도록 한다.
상기 라이너는 특수하게 프로파일화된 선단 에지(20) 위에서 후방으로 절첩되며, 상기 선단 에지는 라이너 재료를 가로지르는 모든 지점들에서 배킹 스트립의 경로 길이를 유지한다. 도 2에서, 점선(22)은 라벨 스톡 유지면을 가로지르는 횡단면의 선을 나타낸다. 도 3에서, 점선(26)은 '박리' 곡선(라벨 탈착 에지)의 기하학적 형태로 인해 동일한 길이의 경로를 타나낸다. 라이너가 단순한 평면을 따라 역박리(peeled back)되면, 비평탄면과 각진 평면 간의 상호작용으로 인해, 형성된 에지는 라이너의 일부분에 과다한 장력을 생성하여 걸림과 분열을 초래하게 된다. 이러한 문제점을 해소하기 위해, 박리 메커니즘의 선단 에지는 라이너에서의 응력을 최소화하도록 프로파일화되고, 이에 따라, 걸림과 분열의 위험을 감소시킨다. 불필요한 장력 없이 라벨과 라이너의 형성을 촉진하기 위한 추가적인 지원(aid)은 라이너와 라벨의 강한 형상을 유지하기 위한 추가적인 볼록형 또는 수형(male) 프로파일 클램프(라벨 스톡 가이드)(28)의 사용이다.
도 6은 튜브를 라벨링하기 위한 하나의 가능한 응용예에서의 박리 발부 메커니즘(10)을 나타낸다. 라벨 프린터(60)는 롤러 메커니즘(62), 튜브 검출 시스템(64), 배킹 라이너 및 라벨 홀더(66), 및 배킹 라이너 저장 포스트(68)를 포함한다. 라벨들이 전술한 바와 같은 신규한 메커니즘에 의해 발부됨에 따라, 이들은 튜브 또는 바이알(vial)을 고정 및 회전시키는 다른 메커니즘 속으로 공급된다. 상기 튜브가 회전할 때, 라벨의 선단 에지는 튜브의 표면 상에 끼워지게(pinched) 되고, 튜브가 회전함에 따라, 라벨은 튜브의 둘레에 감기게 된다. 도 7은 이 특수한 메커니즘의 확대도이고, 도 8은 라벨 경로를 나타낸 평면도이다. 도 7은 라이너를 박리 발부 메커니즘 속으로 밀어넣는 라벨 라이너 드라이브 롤러(70); 박리 발부 비크(beak)(72); 라이너의 장력을 유지하고 비크를 통해 라이너를 당기는 드라이브 롤러(74); 튜브 회전 시스템을 위한 드라이브 롤러(76); 박리된 라벨을 튜브에 감기 위한 핀치 롤러(78); 튜브 리프팅 메커니즘(80); 클램핑 롤러 메커니즘(82); 및 튜브 아래에 수직하게 장착된 바코드 리더(84);를 나타낸다. 도 8은 라벨 라이너를 박리 발부 메커니즘(10) 속으로 밀어넣는 드라이브 롤러(70), 박리 발부 메커니즘을 통해 라벨을 당기는 드라이브 롤러(74), 라이너로부터 라벨을 분리하여 상기 라벨을 롤러 메커니즘(62) 속으로 돌출시키는 박리 발부 에지(20), 및 라벨에 정보를 기록하는 프린트 헤드(86)를 나타낸다. 작동은 다음과 같은 순서로 설명될 수 있다. 라벨과 배킹 라이너가 핀치 롤러에 의해 프린트 헤드쪽으로 당겨지고, 상기 프린트 헤드에서 라벨이 프린트된다. 그 다음, 동일한 핀치 롤러가 라벨 스톡을 박리 발부 비크를 향하여 공급한다.
상기 비크의 기하학적 형태가 라벨을 더 강한 형태로 성형하며, 배킹 라벨은 본원에 개시된 신규한 에지 프로파일 위에서 역박리된다. 배킹 라이너는 2차 핀치 롤러에 의해 당겨져 스풀에 저장된다. 새로운 형상과 증대된 강성을 가진 라벨 자체가 비크로 이어지는 고유의 궤도에서 전방으로 돌출된다. 증대된 강성은 튜브 회전 메커니즘 속으로 라벨이 상당히(약 15㎜) 돌출할 수 있도록 하며, 상기 메커니즘에서 라벨은 튜브와 만나게 된다. 이 경우에서, 상기 튜브는 상기 튜브가 회전하도록 하는 고정된 위치를 규정하는 3개의 롤러로 이루어진 시스템에 수동으로 삽입되었다. 서로 다른 튜브 직경들이 하나의 이동식 클램핑 롤러에 의해 제공된다. 상기 튜브는 하나의 드라이브 롤러에 의해 회전하도록 구동되며, 상기 라벨은 튜브와 다른 핀치 롤러 사이로 돌출된다. 상기 핀치가 튜브를 그립핑(grip)하면, 라벨의 접착면이 튜브에 점착된다. 튜브가 회전함에 따라 상기 메커니즘을 통해 라벨이 당겨지게 되고, 튜브에 라벨이 평탄화되어 감기게 된다. 라벨이 감기면, 클램핑 롤러가 후퇴하고, 튜브는 메커니즘으로부터 제거될 수 있다. 이 메커니즘의 추가적인 부품은 튜브에 존재하는 바코드를 읽을 수 있는 튜브 아래의 바코드 리더이다. 이 바코드 정보는 라벨에 인쇄된 정보와 데이터베이스에서 링크될 수 있다.
이하, 도 9를 참조하면, 이 도면은 라벨 스톡 유지면 상의 라벨 스톡을 자동으로 센터링하거나 추적하기 위해 자동 라벨 스톡 센터링 또는 자가 추적 메커니즘을 통합한 박리 발부 메커니즘(100)의 예를 도시하고 있다. 상기 라벨 스톡 유지면을 가로질러 이동하는 웨브(라벨 백킹 스톡)의 중심에서의 경로 길이는 바깥쪽 보다 약간 더 길다. 이를 도 1의 비크에 적용하기 위해, 중앙 경로 길이(Lcentral)를 길게 하는 작은 기하학적 형태의 변화가 이루어진다. 이는 재료의 장력과 응력을 약간 증가시키게 되지만, 길이의 증가가 작고 응력이 재료의 탄성 한계 이내이면, 라벨 배킹 스톡을 분열시키거나 걸리게 할 만큼의 충분한 힘은 없을 것이다. 이러한 개선은 비크의 안정성을 증대시키고, 라벨 상에서 임의의 인쇄의 배치 공차(placement tolerance)를 개선한다.
당업자가 다른 효과적인 대안예들을 안출하게 될 것임이 자명하다. 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되지 않으며, 첨부된 특허청구범위의 사상에 속하고 당업자에게 명백한 변형예들을 포함한다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (36)

  1. 라벨링 장치와 함께 사용하기 위한 박리 발부 장치(peel and present apparatus)로서,
    상기 박리 발부 장치는 배킹 라이너(backing liner)를 가진 라벨 스톡(label stock)으로부터 라벨들을 박리하도록 구성되고, 상기 박리 발부 장치는 라벨 탈착 에지에 의해 경계지워지는 제 1 라벨 스톡 유지면을 포함하며, 사용시, 상기 라벨 스톡은 상기 라벨 스톡 유지면 위를 길이 방향으로 통과하고 상기 라벨 탈착 에지를 돌아 라벨들을 박리 발부하며, 상기 라벨 스톡 유지면은 상기 길이 방향에 대해 수직한 횡방향으로 오목하게 성형된 횡단 표면 프로파일을 갖고, 이에 따라, 사용시, 상기 라벨 스톡이 상기 횡방향으로 휘어지며, 상기 라벨 스톡이 상기 라벨 탈착 에지 위를 통과할 때, 상기 라벨 스톡의 상기 길이 방향은 상기 라벨 탈착 에지에 의해 상기 라벨 스톡으로부터 박리되는 라벨을 위한 돌출된 경로를 형성하며, 상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡 유지면을 따르는 경로 길이가 어느 한 측면에 대해서보다 상기 라벨 스톡 유지면의 중심에서 더 길어 상기 라벨 스톡의 길이 방향 중심 영역에서의 장력이 상기 길이 방향 중심 영역의 어느 한 측면에 대한 상기 라벨 스톡에서의 장력보다 더 크도록, 상기 라벨 탈착 에지가 성형된,
    박리 발부 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오목하게 성형된 횡단 표면 프로파일은 상기 라벨 스톡 유지면의 길이방향 에지들을 향해 융기한,
    박리 발부 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오목하게 성형된 횡단 표면 프로파일은 V자 형상의 프로파일을 가진,
    박리 발부 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 박리 발부 장치는, 상기 라벨 스톡 유지면 위에 위치된 라벨 스톡 가이드를 더 포함하고, 상기 라벨 스톡 가이드는 상기 라벨 스톡 유지면에 대해 상보적으로 휘어진 횡단 표면 프로파일을 가짐으로써, 상기 라벨 스톡을 가이딩하기 위한 슬롯을 그들 사이에 형성하는,
    박리 발부 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 박리 발부 장치를 포함하는,
    라벨링 장치.
  6. 라벨 스톡으로부터 라벨을 박리하고, 박리된 라벨을 형성된 돌출 경로를 따라 발부하는 박리 발부 방법으로서,
    상기 라벨 스톡을 라벨 스톡 유지면 위에서 길이 방향으로 휘거나 절첩함으로써 상기 라벨 스톡을 강화시키는 단계로서, 상기 라벨 스톡 유지면은 상기 길이 방향에 대해 수직한 횡방향으로 오목하게 성형된 횡단 표면 프로파일을 갖는, 라벨 스톡을 강화시키는 단계; 및
    상기 라벨이 상기 라벨 스톡의 배킹 라이너로부터 탈착되어 상기 돌출 경로를 형성하는 상기 길이 방향으로 계속하는 한편 상기 배킹 라이너가 상기 돌출 경로로부터 멀리 이동하도록, 상기 라벨 스톡을 상기 길이 방향을 따라 라벨 탈착 에지를 돌아 긴장 상태로 이송하는 단계;를 포함하고,
    상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡 유지면을 따르는 경로 길이가 어느 한 측면에 대해서보다 상기 라벨 스톡 유지면의 중심에서 더 길어 상기 라벨 스톡의 길이 방향 중심 영역에서의 장력이 상기 길이 방향 중심 영역의 어느 한 측면에 대한 상기 라벨 스톡에서의 장력보다 더 크도록, 상기 라벨 탈착 에지가 성형된,
    박리 발부 방법.
  7. 15㎜ 미만의 곡률 반경을 가진 곡면을 라벨링하는 방법으로서,
    제 6 항에 따라 라벨 스톡으로부터 라벨을 박리하는 단계,
    상기 박리된 라벨을 하나 또는 그보다 많은 핀치 롤러에서 포획하는 단계, 및
    상기 라벨을 상기 곡면에 감는 단계를 포함하는,
    라벨링 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 라벨 탈착 에지는 V자 형상의 횡단 프로파일을 가진 날카로운 에지인,
    박리 발부 방법.
  9. 라벨 스톡으로부터 라벨을 박리하고, 박리된 라벨을 형성된 돌출 경로를 따라 발부하는 박리 발부 장치로서,
    상기 라벨 스톡을 라벨 스톡 유지면 위에서 길이 방향으로 휘거나 절첩함으로써 상기 라벨 스톡을 강화시키기 위한 수단으로서, 상기 라벨 스톡 유지면은 상기 길이 방향에 대해 수직한 횡방향으로 오목하게 성형된 횡단 표면 프로파일을 갖는, 라벨 스톡을 강화시키기 위한 수단; 및
    상기 라벨이 상기 라벨 스톡의 배킹 라이너로부터 탈착되어 상기 돌출 경로를 형성하는 상기 길이 방향으로 계속하는 한편 상기 배킹 라이너가 상기 돌출 경로로부터 멀리 이동하도록, 상기 라벨 스톡을 상기 길이 방향을 따라 라벨 탈착 에지를 돌아 긴장 상태로 이송하기 위한 수단;을 포함하고,
    상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡 유지면을 따르는 경로 길이가 어느 한 측면에 대해서보다 상기 라벨 스톡 유지면의 중심에서 더 길어 상기 라벨 스톡의 길이 방향 중심 영역에서의 장력이 상기 길이 방향 중심 영역의 어느 한 측면에 대한 상기 라벨 스톡에서의 장력보다 더 크도록, 상기 탈착 에지가 성형된,
    박리 발부 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 장치는 15㎜ 미만의 곡률 반경을 가진 곡면을 라벨링하도록 구성되고, 상기 라벨 탈착 에지는 V자형 횡단 프로파일을 가진 날카로운 에지인,
    박리 발부 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 장치는 15㎜ 미만의 곡률 반경을 가진 곡면을 라벨링하도록 구성되고, 상기 박리된 라벨을 상기 곡면과 핀치 롤러 사이에서 포획하기 위한 수단과, 상기 곡면에 상기 라벨을 감기 위한 수단을 더 포함한,
    박리 발부 장치.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 라벨 스톡을 강화시키기 위한 수단은 라벨 스톡 유지면 위에 위치된 라벨 스톡 가이드를 포함하고, 상기 라벨 스톡 가이드는 상기 라벨 스톡 유지면에 대해 상보적으로 휘어진 횡단 표면 프로파일을 가짐으로써, 상기 라벨 스톡을 가이딩하기 위한 슬롯을 그들 사이에 형성하는,
    박리 발부 장치.
  13. 라벨 스톡을 형성하는 라이너에 탈착가능하게 부착되는 라벨을 공급하기 위한 방법으로서,
    라벨 스톡 이동 방향에 대해 횡방향으로 라벨 스톡 유지면의 에지를 형성하는 라벨 탈착 에지를 향하여 라벨 스톡 유지면 위로 상기 라벨 스톡을 당기는 단계로서, 상기 라벨 스톡 유지면은 상기 라벨 스톡의 라이너에 의해 유지되는 라벨을 강화시키는 프로파일을 상기 라벨 스톡의 라이너 및 라벨에 형성하는 오목형 프로파일을 갖고, 상기 라벨은 길이 방향 에지들 사이에 개재되는 중간부를 갖는, 라벨 스톡을 당기는 단계; 및
    상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡을 당김으로써, 상기 라벨 탈착 에지를 따라 상기 라이너로부터 상기 라벨의 상기 중간부가 분리되기 전에, 상기 라벨의 상기 길이 방향 에지들을 상기 라이너로부터 분리시키는 단계;를 포함하고,
    상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡 유지면을 따르는 경로 길이가 어느 한 측면에 대해서보다 상기 라벨 스톡 유지면의 중심에서 더 길어 상기 라벨 스톡의 길이 방향 중심 영역에서의 장력이 상기 길이 방향 중심 영역의 어느 한 측면에 대한 상기 라벨 스톡에서의 장력보다 더 크도록, 상기 탈착 에지가 성형된,
    라벨 공급 방법.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 오목형 프로파일은 V자 형상을 포함하고, 상기 라벨 탈착 에지의 볼록형 프로파일은 V자 형상의 횡단 프로파일을 가진 날카로운 에지를 포함하는,
    라벨 공급 방법.
  16. 삭제
  17. 라벨 스톡의 라이너로부터 라벨을 박리하기 위한 박리 발부 장치로서,
    상기 라벨 스톡의 라이너에 의해 유지되고 길이 방향 에지들 사이에 개재되는 중간부를 가진 상기 라벨을 강화시키는 프로파일을 상기 라벨 스톡의 라이너 및 라벨에 형성하는 오목형 프로파일을 가진 라벨 스톡 유지면; 및
    라벨 탈착 에지 위에서 라벨 스톡 이동 방향에 대해 횡방향으로 상기 라벨 스톡 유지면의 에지를 형성하는 라벨 탈착 에지;를 포함하고, 상기 라벨 탈착 에지는 볼록형 프로파일을 갖되, 상기 라벨 탈착 에지 위에서 상기 라벨 스톡 유지면을 따르는 경로 길이가 어느 한 측면에 대해서보다 상기 라벨 스톡 유지면의 중심에서 더 길어 상기 라벨 스톡의 길이 방향 중심 영역에서의 장력이 상기 길이 방향 중심 영역의 어느 한 측면에 대한 상기 라벨 스톡에서의 장력보다 더 크도록, 상기 라벨 탈착 에지가 성형되며, 상기 라벨 스톡 유지면의 오목형 프로파일은, 상기 라벨 탈착 에지를 따라 상기 라이너로부터 상기 라벨의 상기 중간부가 분리되기 전에, 상기 라벨의 상기 길이 방향 에지들을 상기 라이너로부터 분리시키는,
    박리 발부 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 라벨 스톡 유지면에 대해 비-제로 각도로 상기 라벨 탈착 에지로부터 연장하는 라이너 유지면을 포함하고, 상기 라이너 유지면은 상기 라벨 탈착 에지로부터 멀리 상기 라이너를 유지하는,
    박리 발부 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 오목형 프로파일은 V자 형상을 포함하고, 상기 라벨 탈착 에지의 볼록형 프로파일은 V자 형상의 횡단 프로파일을 가진 날카로운 에지를 포함하는,
    박리 발부 장치.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박리 발부 장치는, 상기 라벨 스톡 유지면 위에 위치된 라벨 스톡 가이드를 더 포함하고, 상기 라벨 스톡 가이드는 상기 라벨 스톡 유지면에 대해 상보적으로 휘어진 횡단 표면 프로파일을 가짐으로써, 상기 라벨 스톡을 가이딩하기 위한 슬롯을 그들 사이에 형성하는,
    박리 발부 장치.
  21. 제 7 항에 있어서,
    상기 라벨 탈착 에지는 V자 형상의 횡단 프로파일을 가진 날카로운 에지인,
    라벨링 방법.
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