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ERFINDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Band. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung das Drucken auf Band und das Anbringen des Bandes an Flächen (siehe
beispielsweise Dokument US-A-4,857,134).
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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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Behälter, Pakete,
Kartons und Schachteln (als "Behältnisse" bezeichnet) zum
Lagern und Verschicken von Produkten verwenden in der Regel Behältnisversiegelungsband,
ein Klebeband, um die Klappen oder Deckel derart zu befestigen,
daß sich das
Behältnis
bei normalem Versand, normaler Handhabung und Lagerung nicht zufällig öffnet. Behältnisversiegelungsband
hält die
Integrität
eines Behältnisses
während
seines ganzen Verteilungszyklus aufrecht. Behältnisversiegelungsband kann
an anderen Teilen von Behältnissen
und an anderen Substraten verwendet werden und kann so verwendet
werden, daß es ähnlich wie
Etiketten fungiert. Diese Bänder
können
in Rollen- oder Padform ausgeführt
werden. Sie können
transparent, durchscheinend oder undurchsichtig sein und können auf
das Band aufgedruckte oder auf andere Weise aufgebrachte Informationen
aufweisen.
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Diese
Behältnisse
enthalten im allgemeinen Informationen über den Inhalt. Diese Informationen, die
sich am häufigsten
auf dem Behältnis
befinden, könnten
Chargennummern, Datums-Codes, Produktidentifikationsinformationen
und Strich-Codes aufweisen. Die Informationen können unter Verwendung einer
Reihe von Verfahren auf dem Behältnis
plaziert werden. Dazu könnten
zählen:
das Behältnis
bei seiner Herstellung im Voraus zu bedrucken, diese Informationen
an den Verwendungspunkt auf das Behältnis mit einem Tintenstrahlcodierer
zu drucken, der ein Muster aus Tintenpunkten sprüht, um das Bild auszubilden,
oder durch Verwendung eines Flexodruckwalzencodiersystems.
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Weitere
Ansätze
beinhalten die Verwendung von Etiketten, in der Regel weißes Papier
mit vorgedruckten Informationen, entweder manuell angebracht oder
mit einem Online-Etikettenanbringungsautomaten.
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Ein
jüngster
Trend beim Vermitteln von Informationen hinsichtlich des Produktes
ist die Anforderung, die Informationen spezifisch für jedes
Behältnis zu
haben. Beispielsweise könnte
jedes Behältnis spezifische
Informationen über
seinen Inhalt und das Endziel des Produkts tragen, einschließlich Chargennummern,
Seriennummern und Kundenauftragsnummern. Die Informationen werden
in der Regel auf Etiketten bereitgestellt, die am Punkt der Anbringung
an dem Behältnis
kundenspezifisch und auf Anforderung bedruckt werden. Dies ist in
der Regel als die Fähigkeit
bekannt, "variable" Informationen auf
ein Etikett zu drucken, bevor es an dem Behältnis angebracht wird. Zwei
Patente, aus denen bedruckte Etiketten bekannt sind, sind die US-Patente
Nr. 5,292,713 und 5,661,099.
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Ein
System zum Drucken variabler Informationen beinhaltet den Thermotransfertintendruck
auf Etiketten unter Verwendung eines Tintenbandes und eines speziellen
Wärmeübertragungsdruckkopfs.
Ein Computer steuert den Druckkopf durch Bereitstellen einer Eingabe
zu dem Kopf, wodurch diskrete Stellen auf dem Tintenband erhitzt
werden. Das Tintenband kontaktiert direkt das Etikett, derart daß, wenn
ein diskreter Bereich erhitzt wird, die Tinte schmilzt und auf das
Etikett übertragen
wird. Ein weiterer Ansatz unter Verwendung dieses Systems besteht
in der Verwendung von Etiketten, die ihre Farbe wechseln, wenn Wärme aufgebracht
wird (Thermoetiketten). Bei einem anderen System werden variable
Informationen von einem Tintenstrahlcodierer direkt auf ein Behältnis gedruckt.
Ein Computer kann das auf das Behältnis oder auf ein Etikett
gesprühte
Tintenmuster steuern.
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Sowohl
Thermotransfer- als auch Tintenstrahlsysteme produzieren scharfe
Bilder. Zu Tintenstrahlsystemen zählen Piezo-, Thermo-, kontinuierliche
und Drop-on Demand-Systeme. Sowohl bei Tintenstrahl- als auch Thermotransfersystemen
hängt die
Druckqualität
von den Flächen
ab, auf die die Tinte gesprüht
wird. Es sieht so aus, als wenn das beste System zum Drucken variabler
Informationen eines ist, bei dem die Tinte und das Drucksubstrat
richtig aufeinander abgestimmt werden können, um ein wiederholbares
Qualitätsbild
zu produzieren, insbesondere Strich-Codes, die von einem elektronischen Scanner
mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit gelesen
werden müssen.
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Eine
Vielfalt von Anbringungssystemen sind erhältlich, die ein Drucksystem,
einen computergesteuerten erhitzten Druckkopf und Führungssysteme für das Thermotransfertintenbandetikett
und den Liner beinhalten. Der von der Firma Diagraph Corp. (Earth
City, MO, USA) hergestellte Dual Panel Printer/Applicator PA/4020,
der von der Firma Label-Aire Inc.
(Fullerton, CA, USA) hergestellte Drucker/Applikator 2138 und das
von der Firma Labeling Systems, Inc. (Oakland, NJ, USA) hergestellte
Druck-Anbringungs-Eckenapplikator
2800 sind einige Beispiele. Diese Systeme drucken auf mit einem
Liner versehene Etiketten. Der Liner ist der Träger für das Etikettenmaterial. Diese
Systeme drucken diskrete Nachrichten auf das Etikett, ziehen das
Etikett von seinem Liner ab und übertragen
das gedruckte Etikett auf ein Behältnis. Wenngleich andere Materialien
erhältlich sind,
wie etwa Polyester, aus denen Etiketten hergestellt werden können, ist
Papieretikettenmaterial das populärste, weil es Thermotransfertinte
leicht annimmt und wegen seiner geringen Kosten.
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Minnesota
Mining and Manufacturing Company in St. Paul, MN, USA (3M) hat ein
Automatiksystem zum Anbringen von vorgedrucktem Band (mit nicht-variablen
Informationen) mit Strich-Codes seit 1994 vertrieben (Modelle Nr.
TA 1340, TA1341 und TA1342). Dieses System kann ein Eckenetikett
auf einem Behältnis
anbringen, während
das Behältnis durch
eine Kartonversiegelungsmaschine befördert wird, oder es kann vorbedrucktes
Band auf einem abgeflachten Behältnis
anbringen, bevor das Behältnis geöffnet wird.
Dieses System bietet eine preiswerte, einfache Alternative zu mit
einem Liner versehenen Etiketten.
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Bedruckbare
Bänder
zum Anbringen an Behältnissen,
wie jene, die aus US-Patenten Nr. 4,421,817, 5,242,888, 5,354,588,
5,478,880, und 5,560,293 bekannt sind, sind bekannt. Diese Bänder können jedoch
Behältnisse
nicht verschließen
und gedruckte Informationen von sehr hoher Qualität empfangen.
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Ein
System, das variable Informationen auf Band drucken und das Band
an Behältnissen
anbringen kann, ist aus US-A-6432528 (Anmeldung Nr. 09/207,801)
an 3M bekannt. Diese Patentanmeldung beschreibt ein System zum Drucken
variabler Informationen auf Band und sein Anbringen an Behältnissen.
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Es
besteht ein Bedarf an einem System, das folgendes gestatten kann:
immer wieder das Drucken von Informationen an einem gegebenen Ort;
das Registrieren der gedruckten Informationen auf jedem Bandsegment.
Es besteht außerdem
ein Bedarf an einem System, bei dem die Abwickelzugspannung des
Bandes gesteuert werden kann, wenn das Band von der Bandrolle entfernt
wird, um das Band mit im wesentlichen gleichförmiger Geschwindigkeit und
mit einem Minimum an Ruckhaftigkeit einem Drucker vorzulegen.
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KURZE DARSTELLUNG DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung ist eine Vorrichtung zum Drucken von Informationen auf
ein Band von einer Bandrolle zum Ausbilden eines Bandsegments, zum
Anbringen des Bandsegments an einem Objekt und zum Abschneiden des
Bandsegments. Die Vorrichtung weist einen Drucker zum Drucken von
Informationen auf das Band auf. Das bedruckte Bandsegment wird zu
einem Ort transportiert, um an dem Objekt angebracht zu werden.
Das Bandsegment wird an dem Objekt angebracht und abgeschnitten.
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Die
Vorrichtung kann die Abwickelzugspannung des Bandes steuern, während das
Band von der Bandrolle entfernt wird. Dadurch wird das Band mit
im wesentlichen gleichförmiger
Geschwindigkeit dem Drucker vorgelegt und die Ruckhaftigkeit des Bandes
reduziert, während
das Band durch den Drucker läuft.
Die Abwickelzugspannung kann gesteuert werden durch Vorabziehen
des Bandes von der Bandrolle, wie etwa durch Verwendung eines angetriebenen
Mittels zum Abwickeln des Bandes von der Bandrolle.
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Die
Vorrichtung kann auch die auf das Band zu druckenden Informationen
mit einem spezifischen Ort auf dem Band in Registrierung bringen.
Dadurch können
spezifische gedruckte Informationen automatisch an den gleichen
Ort auf verschiedenen Bandsegmenten plaziert werden, ungeachtet
von Variationen bei den Längen
der Bandsegmente, ungeachtet von Variationen bei der Länge der
Fläche,
auf der die Bandsegmente angebracht werden, und ungeachtet von Variationen
bei dem gedruckten Material auf jedem Bandsegment. Die Registrierung
kann gegebenenfalls das Vorschieben von unbedrucktem Band beinhalten,
um die Registrierung zu unterstützen.
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Die
Vorrichtung kann das aufzubringende Bandsegment transportieren,
um die Nächstes-Bandsegment-Aus-Anwendung durchzuführen. Die
Vorrichtung kann Teil einer Kartonversiegelungsvorrichtung zum Verschließen von
Behältnissen
unter Verwendung von Band sein.
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Das
Objekt, auf dem das Bandsegment angebracht werden soll, kann ein
Behältnis
mit Seiten, Ecken und Nähten sein,
entlang derer das Behältnis versiegelt
wird. Das Bandsegment kann an mindestens einer der Seiten, der Ecken
und der Nähte
des Behältnisses
angebracht werden. Außerdem
kann das Bandsegment entlang mindestens einer der Nähte des
Behältnisses
angebracht werden, um das Behältnis
mit einem Bandsegment zu verschließen, das mit Informationen
bedruckt ist, die variabel gedruckt werden können. Dieses Bandsegment kann das
Behältnis
während
des Versandes und der Handhabung geschlossen halten.
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Der
Drucker kann Direktthermodruck, Thermotransferdruck, Tintenstrahldruck
oder Laserdruck verwenden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Bandhandhabungssystems und einer
Kartonverschließmaschine
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine schematische Ansicht des Bandhandhabungssystems in einer ersten
Position.
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3 ist
eine schematische Ansicht des Bandhandhabungssystems in einer zweiten
Position.
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4 ist
eine schematische Ansicht des Bandhandhabungssystems in einer dritten
Position.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die
Erfindung weist ein System zum Drucken von Informationen auf ein
Band auf. Das Band kann an eine Fläche eines Objekts wie etwa
eines Behälters,
wie etwa eines Behältnisses
oder einer Schachtel angebracht werden. Durch die ganze Beschreibung
hindurch bedeutet der Ausdruck "Band" allgemein ein Substrat,
das linerlos ist (obwohl auch ein mit einem Liner versehenes Substrat
verwendet werden kann); das in einer Rolle (wie etwa einer selbstgewickelten
Rolle) oder in anderer Form geliefert werden kann; und das nicht vorgeschnitten
ist. Der Ausdruck "Bandsegment" soll einen Bandabschnitt bedeuten,
der Informationen (wie etwa durch Drucken) übermitteln kann und der an
einer Fläche
befestigt werden kann. Bandsegmente beinhalten auch Band, nachdem
es bedruckt worden ist (wenn es bedruckt werden soll), sowohl vor
und nach seinem Abtrennen von dem Rest des Bandes. Der Ausdruck "variabler" Druck bedeutet das
Drucken kundenspezifischer Informationen auf Verlangen, um ein Bandsegment
auszubilden. Informationen sind beliebige Informationen, die Worte,
Symbole, Grafiken, Symbole und Strich-Codes aufweisen.
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Das
System der vorliegenden Erfindung druckt Informationen auf ein Band,
um ein Bandsegment auszubilden, und kann fakultativ die auf jedem Bandsegment
plazierten Informationen variieren, damit von einer Bandvorratsrolle
eine unendliche Variation an Inhalt und Längen produziert werden kann. Das
System kann das bedruckte Bandsegment an einem Behältnis anbringen,
entweder während
das Behältnis
stationär
ist oder während
sich das Behältnis bewegt
(wie etwa während
das Behältnis
zugemacht und verschlossen wird). Das System kann das Bandsegment
auf einer Seite des Behältnisses
anbringen, um als ein Übermittler
von Informationen zu dienen. Alternativ kann es das Bandsegment
als einen L-Clip auf der Ecke des Behältnisses oder einen C-Clip
entlang einer Naht des Behältnisses
anbringen, um Informationen zu vermitteln, um als Behältnisverschlußeinrichtung
(ohne Druck) oder eine Kombination: Übermittler von Informationen
und Behältnisverschlußeinrichtung
zu dienen.
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Die
Erfindung verbessert die Wiederverwendbarkeit von gebrauchten Behältnissen,
reduziert die Menge an Material, die benötigt wird, um ein variable
Informationen tragendes Bandsegment bereitzustellen, und kann das
Verschließen
des Behältnisses
und das Bereitstellen von Informationen als aktuelle Etikettiersysteme kombinieren.
Das System kann das Bandsegment wie oben erörtert automatisch an Behältnissen
anbringen, oder das bedruckte Bandsegment kann für das manuelle Anbringen ausgegeben
werden.
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Das
Band kann ein einzeln beschichtetes Haftklebeband mit einem mehrschichtigen
Aufbau sein. Die Trägerschicht
kann beispielsweise ein ein- oder mehrschichtiger Kunststoffilmträger sein.
Zu geeigneten Kunststoffilmträgern
zählen
Polypropylen, Polyethylen, Copolymere von Polypropylen und Polyethylen,
Polyvinylchlorid (PVC), Polyester und Vinylacetate. Das Polypropylene
kann MOPP (monoaxially oriented polypropylene), BOPP (biaxially
oriented polypropylene) oder SBOPP (sequentially or simultaneously
biaxially oriented polypropylene) enthalten. Das Trägermaterial
kann kompostierbar, zersetzbar, gefärbt oder bedruckt sein und
kann unterschiedliche Flächentexturen
aufweisen oder geprägt
sein. Haftkleber wird auf einer Seite des Trägers aufgebracht, und fakultativ
wird auf der gegenüberliegenden
Seite eine Trennbeschichtung (eine schwachhaftende Rückseitenbeschichtung – LAB – low adhesion
backsize) aufgebracht, damit sich das Band von selbst abwickeln
kann, wenn es in einer Rolle gewickelt ist.
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Weil
auf bestimmte Trennbeschichtungen auf Haftklebebändern nicht gedruckt werden
soll, kann sich die Tinte möglicherweise
nicht sicher verankern, weil sie sich schlecht mit der Fläche der Trennbeschichtung
verbindet. Die Tinte kann unter normalen Verwendungsbedingungen
leicht abgescheuert, beschädigt
oder verzerrt werden. Die Trennbeschichtung auf dem Band der Erfindung kann
Tinte wie etwa von einem Flexoprozeß oder von einem Thermotransferverfahren
annehmen. Die Trennbeschichtung kann verhindern, daß Schmutz
in den Poren der Filmschicht haftet und die Scannbarkeit des Bandes
beeinflußt.
Wenn ein kompatibles Tintenübertragungsband
auf der Trennbeschichtung verwendet wird, kann man dadurch ausreichend hohe
Verankerungsniveaus derart erhalten, daß die Tinte nicht abgescheuert
werden kann. Die Trennbeschichtungszusammensetzung kann mit der
Kleberzusammensetzung kompatibel sein und verschlechtert nicht die
Klebeeigenschaften des Bands wie etwa durch Übertragung auf die Kleberzusammensetzung.
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Die
Trennbeschichtungszusammensetzungen für die LAB-Schicht von Bändern in Rollenform kann Silikon,
Alkyl oder fluorchemische Bestandteile oder Kombinationen als die
trennungsvermittelnde Komponente aufweisen. Geeignete Trennbeschichtungszusammensetzungen
für die
Erfindung weisen silikonhaltige Polymere wie etwa Silikonpolyurethane,
Silikonpolyharnstoffe und Silikonpolyurethan/-harnstoffe auf, wie
etwa jene, die in US-Patenten Nr. 5,214,119, 5,290,615, 5,750,630
und 5,356,706 beschrieben sind, und in den US-Patenten Nr. 5,032,460,
5,202,190 und 4,728,571 beschriebene gepfropfte Silikon-Acrylat-Copolymere.
Andere geeignete Trennbeschichtungszusammensetzungen weisen fluorchemikalienhaltige
Polymere auf, wie etwa jene, die in US-Patent Nr. 3,318,852 beschrieben
sind und Polymere, die lange Alkylseitenketten enthalten, wie etwa
Polyvinyl-N-alkylcarbamate (zum Beispiel Polyvinyl-N-octadecylcarbamate), wie
in US-Patent Nr. 2,532,011 beschrieben, und höhere Alkylacrylate enthaltende
Copolymere (zum Beispiel Octadecylacrylat oder Behenylacrylat),
wie die in US-Patent Nr. 2,607,711 beschriebenen, oder Alkylmethacrylate
(zum Beispiel Stearylmethacrylat), wie etwa solche, die in US-Patenten
Nr. 3,502,497 und 4,241,198 beschrieben sind, wobei die Alkylseitenkette
zwischen etwa 16 und 22 Kohlenstoffatome enthält.
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Diese
Trennpolymere können
miteinander und mit wärmehärtbaren
Harzen oder thermoplastischen filmbildenden Polymeren vermischt
werden, um die Trennbeschichtungszusammensetzung zu bilden. Außerdem können andere Additive
in den Trennbeschichtungszusammensetzungen verwendet werden, wie
etwa Füllmittel,
Pigmente, Benetzungsmittel, Viskositätsmodifizierer, Stabilisatoren, Antioxidantien
und Vernetzungsmittel.
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Zu
dem Band können
zahlreiche andere Schichten hinzugefügt werden, wie etwa Primer
zum Erhöhen
der Klebeschichthaftung an der Trägerschicht. Außerdem kann
bedrucktes Material auf der ersten Seite der Trägerschicht unter oder über dem Kleber
oder auf der zweiten Seite der Trägerschicht unter oder über einer
etwaigen LAB-Schicht angeordnet werden. Dieses bedruckte Material
kann irgendeine Information wie Werbung oder Anweisungen sein. Außerdem kann
eine zusätzliche
Flutschicht aus Tinte oder einer ähnlichen Beschichtung verwendet
werden, um die Opazität
des Bandes zu ändern.
Das Band könnte
Deodorantien, Parfüme, antistatische
Materialien und gekapselte Reinigungschemikalien enthalten. Außerdem können die
Trenneigenschaften des Trägers
so modifiziert werden, daß der
Träger
und der Kleber zusammen gewünschte
Abwickelcharakteristiken erzielen. Die Trenneigenschaften des Trägers können modifiziert werden
durch Aufbringen einer Zusammensetzung mit niedriger Flächenenergie,
Primen, Coronaentladung, Flammenbehandlung, Aufrauhen, Ätzen und Kombinationen.
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Es
können
viele Arten von Klebern verwendet werden. Der Kleber kann enthalten:
heißschmelzbeschichtete
Formulierungen, transferbeschichtete Formulierungen, lösungsmittelbeschichtete
Formulierungen, wasserbasierte und Latexformulierungen. Beispiele
für Kleber,
die sich bei der Erfindung eignen, sind u.a. solche auf der Basis
allgemeiner Zusammensetzungen aus Polyacrylat; Polyvinylether; dienhaltigem
Kautschuk, wie etwa Naturkautschuk, Polyisopren und Polyisobutylen;
Polychloropren; Butylkautschuk; Butadien Acrylnitril Polymer; thermoplastisches
Elastomer; Blockcopolymere wie etwa Styrol-Isopren und Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopoly mere,
Ethylen-Propylene-Dien-Polymere und Styrol-Butadien-Polymer; Poly-alpha-olefin;
amorphes Polyolefin; Silikon; ethylenhaltiges Copolymer wie etwa
Ethylenvinylacetat, Ethylacrylat und Ethylmethacrylat; Polyurethan;
Polyamid; Epoxid; Polyvinylpyrrolidon- und Vinylpyrrolidon-Copolymere;
Polyester und Mischungen der obigen. Außerdem können die Kleber Additive wie
etwa Klebrigmacher, Weichmacher, Füllmittel, Antioxidantien, Stabilisatoren, Pigmente,
diffundierende Teilchen, Vulkanisiermittel und Lösungsmittel enthalten.
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Zu
geeigneten Klebern gehören
Haftkleber. Haftkleber sind normalerweise bei Raumtemperatur klebrig
und können
durch Ausübung
von höchstens leichtem
Fingerdruck an eine Fläche
geheftet werden. Eine allgemeine Beschreibung geeigneter Haftkleber
findet man in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Band
13, Wiley-Interscience Publishers (New York, 1988). Eine zusätzliche
Beschreibung geeigneter Haftkleber findet man in Encyclopedia of
Polymer Science and Technology, Band 1, Interscience Publishers
(New York, 1964).
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Die
Erfindung kann in Kombination mit herkömmlichen Drucksystemen oder
mit dem einzigartigen Variabler-Druck-und-Anwendungssystem
wie etwa in US-A-6432528 (Anmeldungsnummer 09/207,801) beschrieben
verwendet werden. Die Länge
des Bandsegments für
jede Anwendung kann unter Verwendung eines Mechanismus variiert
werden, der durch einem von einem Detektor gesehenen Marker ausgelöst wird.
(Herkömmliche
Systeme verwenden ein gestanztes Etikett auf einem Liner, was erforderlich
macht, daß der
Kunde bestimmt, welche Etikettengröße benötigt wird und Etiketten dieser Größe für jede Anwendung
vorrätig
hält.)
Unter Verwendung einer einzelnen Eingabebandrolle kann eine unendliche
Zahl unterschiedlicher Bandsegmentlängen hergestellt werden. Die
Länge des
Bandsegments kann davon abhängen,
wo eine Registrierungsmarke gedruckt wird. Dies gestattet nicht
nur das Drucken variabler Informationen auf das Band, sondern auch
das Justieren jeder Bandsegmentlänge
entsprechend den Anforderungen der gedruckten Meldung. Die Bandsegmentbreite
bleibt von der gleichen Vorratsrollenquelle konstant.
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Band
kann bedruckt und auf eine beliebige Fläche eines Behältnisses
auf mehrere Weisen angebracht werden, und das System kann an einer
Kartonverschließmaschine
montiert werden. Der Drucker 18 druckt die gewünschten
Informationen auf das Band 14, um Bandsegmente auszubilden.
Der Drucker 18 kann ein serienmäßig produzierter Drucker sein
wie etwa Modell PE42 von der Firma Datamax Corporation (Orlando,
FL, USA) oder ein ähnlicher
Drucker oder eine Druckmaschine mit oder ohne Modifikation, an der
Kartonverschließmaschine 9 montiert.
Ein Controller 20 sagt dem Drucker 18, was er
auf das Band 14 drucken soll und wie lange die Bandsegmente
sein sollten.
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Nach
dem Drucken bringt ein Anbringungsmechanismus 22 das Bandsegment
auf einer Fläche des
Behältnisses 6 an,
entweder vor oder nach dem Schneiden des Bandsegments 8.
Der Anbringungsmechanismus 22 kann einen Speicher 24 aufweisen, der
einen Tänzerarm 26 und
einen Applikatorarm 28 aufweisen kann. Der Tänzerarm 26 kann
die Menge an Band 14 bereitstellen, die erforderlich ist,
um die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Kartonverschließmaschine 9 (25,4–50,8 cm/s
(10–20
Inch/s)) und dem Drucker 18 (5,1–30,5 cm/s (2–12 Inch/s) auszugleichen,
je nach solchen Charakteristiken wie etwa der Auflösung, der
Länge des
Bandsegments, der Art von Band und der Druckermarke). Außerdem kann
der Tänzerarm 26 die
Zugspannung am Ausgang des Druckers 18 im wesentlichen
gleichförmig halten,
um durch Überziehen
des Bandes 14 verursachte Ungenauigkeiten zu eliminieren.
Alternativ könnte
die Kartonverschließmaschine 9 mit
der gleichen Geschwindigkeit wie der Drucker laufen, derart daß kein Tänzerarm 26 benötigt wird.
Eine Alternative zu dem Tänzerarm 26 ist
ein nicht gezeigtes System mit offener Schleife, wo das Band 14 aus
dem Drucker 18 ausgegeben wird, herabhängt und eine Schleife bildet,
dann zum Bandkopf weiterläuft.
Ein Detektor wie etwa ein Fotosensor bestimmt, wann die Mindestschleife
erreicht ist, und gestattet dem Drucker 18 das Wiederaufnehmen
des Druckens.
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Das
bedruckte Band 14 bewegt sich (als Bandsegmente) nach dem
Verlassen des Tänzerarms 26 (oder
der offenen Schleife) zu dem Applikatorarm 28. Wenn ein
durch die Kartonverschließmaschine 19 befördertes
Behältnis 6 den
Applikatorarm 28 kontaktiert, an dem sich das Bandsegment
befindet, haftet das bedruckte Bandsegment an dem Behältnis 6.
Die Bewegung des Behältnisses 6 bewirkt, daß der Applikatorarm 28 schwenkt,
um das Bandsegment entlang einer Seite des Behältnisses 6 anzubringen.
Bei einem L-Clip rollt die Walze an dem Applikatorarm 28,
wenn sie die Ecke des Behältnisses 6 erreicht,
um die Ecke herum und bringt das gleiche Stück Band um die Ecke herum und
an der benachbarten Seite des Behältnisses 6 an. Bei
einem C-Clip wird Band an der Vorderseite, Oberseite und Unterseite
des Behältnisses 6 angebracht.
Dieses Verfahren kann an dem oberen Bandkopf, dem unteren Bandkopf
oder an der Seite montierten Köpfen verwendet
werden.
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Das
Bandsegment wird von einem nicht gezeigten Schneidemechanismus durchtrennt.
Wenn bei einer Ausführungsform
eine (zusammen mit erforderlichen Bandsegmentinformationen gedruckte) Registrierungsmarke
einen Detektor wie etwa einen Fotosensor passiert, wird ein Luftzylinder
betätigt, was
bewirkt, daß der
Applikatorarm 28 einfährt
und den Bandweg ändert.
Der neue Bandweg kreuzt die Ebene des Schneidemechanismus. Eine
weitere Bewegung des Behältnisses 6 bewirkt
das Schneiden des Bandsegments, und das Behältnis läuft weiter, bis es aus der
Maschine austritt. Wenn der Fotosensor frei ist, kehrt der Luftzylinder
in seine Ausgangsposition zurück.
Der Drucker 18 druckt wie im Voraus eingestellt unabhängig von
dem Anbringungsprozeß. Bei
einer weiteren Ausführungsform
wird das Band von einem in bekannten Bandköpfen vorliegenden standardmäßigen Abschneidmechanismus
beschnitten.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
kann ein Flat-surface-applicator
(FSA) verwendet werden, um Band an den Seiten von Behältnissen
anzubringen. In dem Bahnweg vor dem Applikator befinden sich ein
Drucker und ein Tänzerarm.
Bei diesem System können
ein oder mehrere Bandsegmente variierender Länge und Informationen auf der
gleichen Seite eines Behältnisses
angebracht werden. Eine Registrierungsmarke auf dem Band bestimmt
die Länge des
Bandsegments. Eine Marke an dem Behältnis oder ein Zeitgeber initiiert
das Anbringen.
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Es
können
auch Vakuumkissen-, Vakuumriemen- und Vakuumradsysteme verwendet
werden. Bei einem Vakuumradsystem wird das Band nach seinem Bedrucken
von dem Vakuumrad erfaßt
und das Bandsegment wird geschnitten. Das Vakuumrad dreht oder bewegt
einen Arm so weit wie erforderlich, um das Bandsegment zu positionieren.
Das Rad bewegt sich zwischen einer ersten Position, in der das Rad
das Bandsegment 8 aufnimmt, und einer zweiten Position,
in der das Bandsegment 8 an einer Fläche wie etwa einem Behältnis angebracht
wird. Der Controller kann dazu verwendet werden, zu regeln, wann
das Vakuumrad zu der zweiten Position zum Anbringen des Bandsegments
bewegt wird, wie lange sich das Vakuumrad neben der Fläche befindet und
wann das Vakuumrad in die erste Position zurückkehrt, um ein weiteres Bandsegment
zu empfangen. Dieses System kann dazu angepaßt werden, sowohl Seitenbandsegmente
als auch Eckenbandsegmente anzubringen.
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Das
System kann dazu verwendet werden, Informationen auf das Haftklebeband
zu drucken, mit dem auch das Behältnis
versiegelt wird. Dadurch entfällt
die Notwendigkeit für
ein sekundäres
informationstragendes Bandsegment. Dies reduziert die Bandmenge,
die verwendet wird, und eliminiert eine Hauptteilkomponente der
Kartonverschließmaschine.
Dieses Band muß deshalb
die erforderlichen Verschließeigenschaften
mit der Eigenschaft verbinden, daß es Tinte aufnehmen und halten
kann. Außerdem können Informationen
auf dem Abschnitt des Bandes angebracht werden, der den Schenkel
der Versiegelung auf der Seite des Behältnisses bildet, derart daß sie gelesen
(oder gescannt) werden können,
ohne daß die
Oberseite des Behältnisses
sichtbar sein muß.
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Beim
Variieren der Länge
des Bandes 14 oder bei Verwendung im wesentlichen der gleichen Länge vom
Band 14 (mit gleichen oder verschiedenen auf das Band gedruckten
Informationen), um ein Bandsegment 8 zu erzeugen, ist es
möglicherweise erforderlich,
die Länge
des Bandes zu steuern, um sicherzustellen, daß jedes Bandsegment die Informationen
an dem richtigen (gleichen) Ort auf dem Behältnis 6 aufweist.
Dies erfordert das Registrieren der gedruckten Informationen auf
dem Bandsegment und wird unten als der Registrierungseffekt der
Erfindung erörtert.
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Bei
vielen Bändern
wie etwa bei Liner-losem Etikettenmaterial gibt es einen Kompromiß zwischen leichtem,
glattem Abwickeln des Bandes von seiner Rolle und der Druckverankerung.
Wenn eine Trennschicht verwendet wird, die eine ausreichend geringe Abwickelkraft
erfordert, um ein glattes und leichtes Abwickeln zu gestatten, wird
die Thermotransfertinte nicht am Band haften. Allgemein wird ein
Silikon oder ein anderes Trennmittel auf den Bandträger gegenüber dem
Kleber aufgebracht, um Haftung zwischen dem Kleber und dem Träger zu reduzieren
und ein glattes ruckfreies Abwickeln zu erzeugen. Tinten haften
nicht gut an bestimmten Arten von Trennmitteln. Trennmittel jedoch,
die eine gute Tintenhaftung oder -verankerung am Band gestatten,
gestatten nicht das glatte Abwickeln des Bandes. Wenn das Band beim Abwickeln
ruckt, ruckt es auch bei seiner Bewegung durch den Drucker, was
zu Defekten bei den gedruckten Informationen führt. Dies ist insbesondere dann
wichtig, wenn Strich-Codes und andere präzise Informationen gedruckt
werden. Dies wird von dem Abwickelaspekt der Erfindung aufgegriffen,
bei dem Band mit einer bedruckbaren Trennmittelbeschichtung bei
Thermotransferdruckern verwendet werden kann. Der Bandaufbau kann
optimiert werden, um den qualitativ besten Druck zu liefern, weil
die Abwickelcharakteristiken kein Problem sind.
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2–4 zeigen
schematisch das System, das beide Aspekte der Erfindung erfüllt. Das System 40,
das auf einer Platte auf einem Rahmen montiert werden kann, verwendet
ein Steuersystem mit offener Schleife zum Registrieren des Drucks
auf dem Bandsegment 8. Dieses System 40 empfängt Band 14 von
einem Bandvorrat wie etwa einer Vorratsrolle 16 und führt es dem
Drucker 18 zu. Von dem Drucker 18 bewegt sich
das Band 14 zu dem Bandkopf der Kartonverschließmaschine 9.
Ein erster Speicherschlitten 42 befindet sich zwischen
dem Drucker 18 und dem Bandkopf. Der erste Speicherschlitten 42 ist
Teil eines Speichers 41. Mindestens ein Sensor 44 ist
angeordnet, um eine Bewegung des ersten Speicherschlittens 42 zu
detektieren.
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Das
System 40 gestattet auch, daß ein Band mit ruckartigen
Abwickelcharakteristiken sich glatt durch den Drucker bewegt. Das
System 40 weist einen zweiten Speicherschlitten 46,
als Vorratsseitenspeicherschlitten bezeichnet, und einen zweiten
Sensor 48 auf. Der zweite Speicherschlitten 46 ist
Teil eines Speichers 45. Eine Vorabzugswalze 50,
von einem Motor 52 oder einem anderen Treiber angetrieben,
kann Band 14 von der Vorratsrolle 16 ziehen. Ein
von einem Luftzylinder oder einer anderen Einrichtung angetriebener
mechanischer Arm kann statt des Motors verwendet werden, um den
Vorabzug zu unterstützen.
Eine Reihe von Laufwalzen 54 sind entlang des Bahnwegs
angeordnet, um das Band 14 zu führen. Der Weg des Bandes 14 von
der Vorratsrolle 16 zum Bandkopf ist, wie in den Figuren
gezeigt, wie folgt. Das Band 14 von der Vorratsrolle 16 läuft um die
Vorabzugswalze 50 und um eine Laufwalze 54 herum.
Es läuft
dann durch den zweiten Speicherschlitten 46 hindurch, der
selbst Walzen 56 aufweisen kann und um eine weitere Laufwalze 54.
Als nächstes
läuft es
durch den Drucker 18 hindurch, um eine oder mehrere zusätzliche
Laufwalzen 54 herum, durch den ersten Speicherschlitten 42,
der selbst Walzen 56 aufweisen kann, und um zusätzliche
Führungswalzen 58 herum
auf dem Weg zum Bandkopf. Die Anzahl und der Ort der Laufwalzen 54 und
der Führungswalzen 58 kann
soweit erforderlich variiert werden, um die Konfiguration sowohl
des Systems 40 als auch der Kartonverschließmaschine 9 zu
berücksichtigen.
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Dieses
System 40 gestattet, daß eine kontinuierliche Länge von
Band 14, mit dem ein Behältnis 6 versiegelt
wird und das auf beliebige Weise angebracht werden kann, derart
bedruckt und an dem Behältnis
angebracht wird, daß die
gedruckten Informationen auf jedem Behältnis im wesentlichen am gleichen
Ort erscheinen. Beispielsweise könnten
ein Produktbeschreibungs- und Strich-Code an jedem Endschachtelwandbandschenkel
(siehe 1) so gedruckt werden, daß er zu sehen ist, wenn auf
einer Palette zum Versand gestapelt.
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Der
Registrierungsaspekt des Systems 40 arbeitet wie folgt.
In der in 2 gezeigten Startposition befindet
sich Band 14 auf der Anbringungswalze 30, und
ein Behältnis 6 wird
in die Kartonverschließmaschine 9 eingeführt und
kontaktiert das Band 14 an dem Bandkopf. Dieser zieht Band 14 von
dem Speicher 41, was bewirkt, daß der erste Speicherschlitten 42 wie
in 3 gezeigt nach unten gezogen wird, um das Band
dem Behältnis
zu liefern.
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Beim
Detektieren der Abwärtsbewegung
des ersten Speicherschlittens 42 sendet der Sensor 44 ein
Signal an einen Controller 60 wie etwa einen programmierbaren
Logik-Controller (PLC), der ein Signal an den Drucker 18 sendet,
um dem Drucker zu sagen, daß er
mit dem Drucken beginnen soll. Der Drucker 18 druckt die
erforderlichen Informationen, um ein Bandsegment einer vorbestimmten
Länge zu erzeugen.
Die Länge
des bedruckten Materials sollte geringfügig kleiner sein als die mittlere
Bandanbringungslänge
auf dem Behältnis,
derart daß das
Drucken nicht bis zum Rand des Bandsegments 8 geht.
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Der
Bandkopf bringt ein zuvor gedrucktes Bandsegment am Behältnis 9 an
und schneidet es auf beliebige geeignete Weise ab. Nachdem das Band
am Behältnis
angebracht ist, bewegt sich der Speicher 42 nach oben zu
seiner Startposition. (Der Drucker 18 druckt immer noch.)
Nachdem der Drucker 18 mit dem Drucken fertig ist, sendet
der Drucker ein Signal an den Controller 60. Wenn der Sensor 44 den
ersten Speicherschlitten 42 nicht detektiert, weil der
Schlitten nicht in seine Ursprungsposition (in 3 gestrichelt
gezeigt) zurückgekehrt
ist, sendet der Controller 60 ein Signal an den Drucker 18,
Band 14 zu schwenken (ohne Druck vorzuschieben), bis der
Sensor 44 den in seine in 2 gezeigte
Startposition zurückgekehrten
ersten Speicherschlitten 42 detektiert.
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Bei
dem Abwickelmerkmal der vorliegenden Erfindung wird die Zugspannung
des Bandes durch den Drucker gesteuert, damit auf Band, das gute
Tintenhaftungscharakteristiken und ruckartige Abwickelcharakteristiken
aufweist, mit präzisen
Informationen genau bedruckt wird.
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Wie
in 2–5 gezeigt wird die motorbetriebene Vorabzugswalze 50,
die hohe Traktion aufweist, von dem Vorabzugsmotor 52 angetrieben.
Die Vorabzugswalze 50 befindet sich zwischen der Vorratsrolle 16 und
dem zweiten Speicherschlitten 46 hinter der Vorratsrolle 16.
Der Motor 52 treibt die Vorabzugswalze 50 an,
die das Band 14 von der Vorratsrolle 16 abzieht
und das Band 14 mit geringer gesteuerter Zugspannung dem
Drucker 18 zuführt,
wie etwa 4,45–22,24
N (1–5
lb). Dies gestattet die Verwendung eines bedruckbaren Trennmittels,
das in der Regel entweder hohe oder ruckartige Abwickelcharakteristiken
oder beides aufweist. Die Vorabzugswalze 50 zieht das Band 14 von
der Vorratsrolle 16 ab, absorbiert den größten Teil
des Abwickelschocks und legt das Band 14 dem Drucker mit
einer gesteuerten gleichförmigen
Zugspannung vor.
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Die
Arbeitssequenz dieses Aspekts des Systems 40 ist wie folgt.
Zuerst zieht der Drucker 18, während der erste Speicherschlitten 42 mit
dem Ziehen von Band beginnt (in 2 gezeigt),
Band 14 während
des Druckzyklus. Dies zieht den zweiten Speicherschlitten 46 nach
unten, um wie in 4 gezeigt Band in den Drucker
vorzuschieben. Wenn sich der Speicherschlitten 46 ausreichend
nach unten bewegt, damit der Sensor 48 seine Anwesenheit
detektiert, sendet der Sensor 48 ein Signal an den Controller 60,
bei dem es sich um einen gesonderten Controller oder den gleichen
Controller handeln kann, der für
den Sensor 44 bei dem ersten Speicherschlitten 42 verwendet
wird. Der Controller 60 sendet dann ein Ausgangssignal
zum Einschalten des Motors 52. Der Motor 52 treibt
die Vorabzugswalze 50 an, die Band 14 von der
Vorratsrolle 16 abzieht. Während Band von der Vorabzugswalze 50 von
der Vorratsrolle 16 abgezogen wird, geht der zweite Speicherschlitten 46 an
dem Sensor 48 vorbei, der ihn nicht länger sieht, und der Sensor
sendet ein Signal an den Controller 60, den Motor 52 davon
abzuhalten, daß er
die Vorabzugswalze 50 antreibt und das Band 14 von der Vorratsrolle 16 abzieht.
Während
der Drucker 18 mehr Band zieht, kann sich der Speicherschlitten 46 während des
Druckens eines gegebenen Bandsegments mehrmals nach unten und oben
bewegen.
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Der
zweite Speicherschlitten 46 wird von einer Kraft ausbalanciert,
die auf eine beliebige Weise bereitgestellt werden kann, wie etwa
ein Gewicht oder eine Feder (nicht gezeigt), das oder die dafür ausgelegt
ist, dem Band die richtige Zugspannung zu geben.
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Bei
Modifikationen dieses Systems können zwei
Sensoren 48 verwendet werden. Der eine würde den
Motor 52 starten, und der andere würde ihn stoppen. Bei einer
weiteren Ausführungsform
kann eine analoge Sensor- und Motorsteuerung verwendet werden, derart
daß die
Motordrehzahl von der Position des zweiten Speicherschlittens 46 bestimmt
wird. Zum Antreiben des Bands mit der gleichen Rate wie vom Drucker
gefordert, kann auch ein Schrittmotor verwendet werden.
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Die
Vorrichtung kann mit einem gegebenen Bandsegment arbeiten, das bedruckt
ist und nicht sofort an dem nächsten
Behältnis
angebracht wird. Das Bandsegment wird durch einen Weg wie etwa einen Speicher
oder ein Gehänge
gewunden, da es an einem Behältnis
angebracht wird, das sich zu dem Zeitpunkt unmittelbar nach dem
Drucken um mehrere Behältnisse
stromaufwärts
befindet. Ein oder mehrere zuvor bedruckte Bandsegmente müssen nach dem
Bedrucken des gegebenen Bandsegments und vor dem Anbringen des gegebenen
Bandsegments angebracht werden. Alternativ kann die Vorrichtung nach
einem "Nächstes-Bandsegment-Aus"-Protokoll betrieben
werden. Das heißt,
die Bandsegmente werden nach dem Bedrucken nicht in einer Reihe
plaziert, damit ein oder mehrere zuvor bedruckte Segmente von Band
angebracht werden können.
Bei dem Nächstes-Bandsegment-Aus-System
wird ein Bandsegment bedruckt und ist das nächste anzubringende Segment.
Es gibt keine Anhäufung
von bedruckten Bandsegmenten.
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Zusätzliche
Merkmale können
in verschiedenen Kombinationen mit der Erfindung verwendet werden.
Ein Bandeinsparmerkmal kann das Vorschieben von Band stoppen, wenn
sich Band durch den Drucker bewegt, aber lange Räume auf dem Band nicht bedruckt
werden. Mit Hitze kann direkt auf einen standardmäßigen Behältnisversiegelungsbandträger oder
auf die LAB-Schicht
des Trägers
gedruckte Tinte geschmolzen und verankert werden. Alternativ kann
auf Standardband gedruckte Tinte mit einem klaren Überzug aus
beispielsweise einem Lack oder mit einem klaren Band überlaminiert
werden, um die Tinte zu schützen.
Diese Überlaminierungsprozesse könnten das
zusätzliche
Drucken in oder in der Nähe eines
Bereichs erleichtern, der bereits gedruckte Informationen enthält. Außerdem kann
ein einfacher Papierstreifen, der mit einem preiswerten Wachsband
oder Tintenstrahldruck bedruckt ist, mit einem klaren preiswerten
Filmband überlaminiert
werden, das breiter ist als der Papierstreifen. Das Filmband würde sich
dann über
die Grenzen des Papierstreifens hinaus erstrecken und ein bedrucktes
Haftetikett erzeugen.
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An
der Erfindung können
zahlreiche Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden, ohne von dem Schutzbereich
oder dem Gedanken der Erfindung abzuweichen. Obwohl die gezeigten Ausführungsformen
Thermobanddruck zeigen, können
beispielsweise auch Direktthermo-, Tintenstrahlcodier- und andere
Drucksysteme verwendet werden. Das Band kann mit nicht-variablen
Informationen vorbedruckt werden, wobei ein oder mehrere Bereiche
oder Felder frei bleiben. Variable Informationen können gedruckt
werden, um die Leerstellen zu füllen.
Auf dem klebenden Abschnitt des Bandes könnte auch ein Negativdarstellungsdruck
erfolgen.