无衬垫标签及系统的制作方法

文档序号:3773083阅读:239来源:国知局
专利名称:无衬垫标签及系统的制作方法
技术领域
本发明总体上涉及一种无衬垫标签,更具体地说,涉及一种无衬垫标签粘合剂和活化成分以及适于与打印机、贴标签线路和其它设备相集成的活化器系统。
背景技术
粘性薄片印刷和/或贴标签通常包括在粘性薄片上进行印刷,粘性薄片包括一直始终保持粘性的粘合剂层。许多粘性薄片在粘合剂层上形成有可移除的无粘性层,该无粘性层包括释放涂层和释放衬垫,以便当粘性薄片以例如卷筒的形式被盘绕时,首先阻止粘合剂层与标签打印机、涂敷器或贴标签机的内部元件相接触,其次阻止粘合剂层与粘性薄片的可印刷层相接触。在某些情况下,衬垫层在打印后或在标签被施加至物品时通过手动方式或为去除目的而设计的自动程序被移除。在其它某些情况下,粘性标签由薄片形成,该薄片具有印刷层、释放涂层和粘合剂层。该释放涂层阻止粘合剂层粘附至印刷层,但是标准的印刷、贴标签和标签施加设备必须涂覆无粘性材料,以便也阻止粘性标签的粘合剂层胶结或堵塞设备元件。代替用无粘性材料覆盖粘合剂层,粘性薄片的可印刷层和标签打印机的内部元件用无粘性材料涂覆,以抵抗一直始终保持粘性的粘性薄片的粘合剂层。某些粘性标签已经被开发为具有印刷层、薄片和粘合剂层,粘合剂层可在打印/涂敷图像之前或之后通过活化器制作为粘性的,但是这些粘性标签中的许多标签仍然最好需要无粘性涂层以避免上述胶结问题,例如在由Nagamoto等人作出的美国专利No. 6,298,894中公开的发明使用娃油所产生的问题。每种现有技术的系统都具有不同的缺陷。无粘性衬垫层通常是不可再循环且不可再使用的,由此每个用过的此类标签都会产生浪费。带有无粘性材料的涂覆元件增加系统的成本,并且可能无法完全阻止系统的胶结,这种胶结在残余粘合剂粘附到元件上时就可能发生。因此,期望消除对形成有无粘性衬垫层的粘性薄片或涂覆有无粘性材料的元件的需要。

发明内容
总体而言,本发明涉及用于制造无衬垫或免衬垫的粘性薄片或标签的粘合剂层的系统、方法和成分。该层仅在薄片已退出标签打印机或即将粘附至物品时被激活并制成粘性的。通过确保无衬垫或免衬垫的粘性薄片的粘合剂层仅在薄片已退出标签打印机、标签涂敷器或其它贴标签设备后变为粘性的,不再需要在标签打印机、标签涂敷器、其它贴标签设备的内部部件上和粘性薄片的可印刷层上涂覆的无粘性材料。本发明的优点包括但不限于现在溶剂敏感粘性薄片的溶剂敏感粘合剂层可以在退出溶剂活化装置后变得具有粘性。与本发明物理地和电子地连接的标签打印机、标签涂敷器和其他贴标签设备不需要内部打印机部件的无粘性材料涂层以防止粘合剂暴露,因为溶剂敏感粘性薄片的溶剂敏感粘合剂层在其穿过包含在溶剂活化设备内的活化位置前不会被赋予粘性。通过使标签打印机和其他标签处理设备支撑溶剂敏感粘性薄片,不再需要在部件和粘性薄片上涂覆无粘性材料且不再需要带有释放衬垫的粘性薄片。并且进一步地,在某些情况下,溶剂敏感粘合剂层可以在不将溶剂活化装置电子地或物理地与打印机或其他设备连接的情况下被赋予粘性。在一个方面,本发明涉及适于与设备的另一部件连接的无衬垫标签活化器,该活化器具有包括适于容纳溶剂的储存器的壳体;与储存器连接的泵;与泵连接且适于将溶剂涂布到在那通过的无衬垫标签的涂敷器;可以与设备的另一部件的控制系统连接的活化器控制系统;和用于将壳体连接到设备的另一部件的装置。在一个实施例中,设备的另一部件是打印机。在另一实施例中,设备的另一部件是预打印标签的涂敷器。 在上述方面的一个实施例中,储存器与壳体整体地形成。在另一个实施例中,储存器是可移除地附接到壳体的筒。在又一个实施例中,壳体进一步包括用于提供与筒的流体密封连接的座。在再一个实施例中,座包括适于将筒固定在壳体内的紧固件。在上述方面的另一实施例中,泵是一种自型预先加载泵。该泵可以是容积泵。涂敷器可以是一种喷管,并且该喷管可以形成多个排出孔。在一个实施例中,活化器控制系统包括各种控制元件,包括泵控制件、空气阀控制件、液体阀控制件以及它们的组合。用于活化器的壳体可以通过快速拆接件或半永久性紧固件一例如螺栓、螺钉等与另一个设备连接。在上述方面的一个实施例中,活化器包括与泵和涂敷器连接并布置在它们之间的液体阀。液体阀可以是常闭的,并且当标签通过涂敷器时适于打开。该液体阀可以是电磁阀。在上述方面的另一个实施例,活化器具有止回阀和加压腔,它们与泵和涂敷器连接并位于它们之间。在这个实施例中,止回阀配置为防止溶剂从加压腔流入泵,使得加压腔可以在压力下存储溶剂。在这个实施例中,加压腔可以适于将加压气体的体积维持成高于溶剂体积。加压腔可以具有空气阀以释放多余的加压气体。在另一实施例中,活化器的特征在于,涂敷器下游没有与活化标签接触的结构。在另一方面,本发明涉及一种独立的无衬垫标签活化器,其具有壳体,该壳体包括适于容纳溶剂的储存器;与储存器连接的泵;与泵连接且适于将溶剂涂布到从那经过的无衬垫标签的涂敷器;适于仅当无衬垫标签出现时激活涂敷器的活化器控制系统;以及用于将无衬垫标签移动至活化位置的机械装置,其中至少在一部分活化过程中机械装置保持与无衬垫标签接触。上述方面的一个实施例中,活化器控制系统为光学传感器,其配置为检测无衬垫标签的出现。在另一个实施例中,活化器控制系统适于确定无衬垫标签的尺寸。在又一个实施例中,活化器控制系统进一步适于检测无衬垫标签在独立的无衬垫标签活化器中的位置。在上述方面的再一个实施例中,机械移动装置是由电机驱动的压送辊子。
在上述方面的一个实施例中,活化器包括切断机构,其可以适于通常在活化之前从无衬垫标签盒的连续卷(a continues web)上切断无衬垫标签。活化器可以具有适于与电源连接的电连接线,以便为涂敷器、电机和其它任何用电部件提供电源。在另一个实施例中,活化器的特征在于,活化标签不与涂敷器下游的元件接触。在又一个方面,本发明涉及一种无衬垫标签的制作方法,该方法包括提供可以预先打印的可打印层的步骤、混合溶剂敏感粘合剂层的步骤,溶剂敏感粘合剂层具有与水溶液混合的至少大约10%重量的干固体,干固体包括至少大约50%重量的粘合剂。该粘合剂可以是聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚氯丁烯、聚氨基甲酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯、丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、甲基纤维素、去离子水、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、甘油、糖醇、尿素、柠檬酸盐、糖、山梨糖醇、聚环氧乙烷、聚乙烯唑啉、白明胶、聚乙烯酰胺共聚物、羧甲基纤维素、乙基(羟乙基)纤维素、果胶、酪蛋白、聚丙烯酸、藻朊酸盐、琼脂、阿拉伯胶、角叉菜、轧的树胶、瓜尔豆、刺梧桐、槐豆、黄芪胶、氧杂蒽及它们的组合。粘合剂组合在液相溶剂系统内,该系统具有至少大约90%体积的水。其余物质是溶剂,例如异丙醇、乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺及它们的组合。该制作方法进一步包括将溶剂敏感粘合剂层涂布到可印刷层上,以及将溶剂敏感粘合剂层干燥为无粘性状态。 在上述方面的一个实施例中,干固体混合物具有大约95%聚乙烯醇和大约5%乙烯醋酸乙烯酯。在另一个实施例中,干固体混合物具有大约94%聚乙烯醇和大约6%丙烯酸盐(例如,多(丙烯酸),如Carbosperse K-702)。在另一个实施例中,涂布步骤包括利用凹印滚筒涂布溶剂敏感粘合剂层。在进一步的实施例中,溶剂敏感粘合剂层具有大约18%重量的干固体混合物。在另一个实施例中,涂布步骤包括用辊式刮刀方法涂布溶剂敏感粘合剂层。在进一步的实施例中,溶剂敏感粘合剂层具有大约22%重量的干固体混合物。在另一个实施例中,涂布步骤包括用改型的辊式刮刀方法涂布溶剂敏感粘合剂层。在进一步的实施例中,溶剂敏感粘合剂层包括大约20 %重量的干固体混合物。在另一个方面,本发明涉及一种无衬垫标签,该标签通过下述操作制作提供可预先打印的可打印层,并且将具有至少大约10%重量的干固体的溶剂敏感粘合剂层混合到水溶液中,干固体包括至少大约50%重量的粘合剂。该粘合剂可以是聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚氯丁烯、聚氨基甲酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯、丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、甲基纤维素、去离子水、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、甘油、糖醇、尿素、柠檬酸盐、糖、山梨糖醇、聚环氧乙烷、聚乙烯唑啉、白明胶、聚乙烯酰胺共聚物、羧甲基纤维素、乙基(羟乙基)纤维素、果胶、酪蛋白、聚丙烯酸、藻朊酸盐、琼脂、阿拉伯胶、角叉菜、轧的树胶、瓜尔豆、刺梧桐、槐豆、黄芪胶、氧杂蒽及它们的组合。粘合剂组合在液相溶剂系统内,该系统具有至少大约90%体积的水。其余物质是溶剂,比如异丙醇、乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺及它们的组合。该制作方法进一步包括将溶剂敏感粘合剂层涂布到可印刷层上,以及将溶剂敏感粘合剂层干燥为无粘性状态。在另一个方面,本发明涉及一种用于活化无衬垫标签的粘合层的活化流体,该活化流体具有至少93%重量的水的和至少一种添加剂。该添加剂可以是氯、2-溴-2-硝基丙烷-1、3- 二醇、苯基酚盐、二碘甲基-P-甲苯砜、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇及它们的组合。在上述方面的一个实施例中,该活化流体具有至少大约I. 5%的正丙醇。在另一个实施例中,活化流体具有大约3%的正丙醇。在另一实施例中,该活化流体具有至少1%的异丙醇。在另一方面,本发明涉及一种改进带有无衬垫标签涂敷器的打印机的方法,具体是通过沿着打印机的标签路径将无衬垫标签涂敷器连接到该打印机。在另一方面,本发明涉及一种操作无衬垫标签活化器的方法,该方法包括当无衬垫标签处于指定位置时进行检测的步骤、计算延迟时间以确定无衬垫标签何时到达活化区域的步骤、在活化区域内在无衬垫标签上喷涂溶剂的步骤和当无衬垫标签离开活化区域时停止喷涂的步骤。在上述方面的一个实施例中,该方法包括启动泵以将溶剂维持在需要的压力范围内的步骤。在另一个实施例中,该方法包括检测喷管中是否存在溶剂的步骤,和当未检测到溶剂存在时,打开阀以将溶剂提供到喷管内的步骤。在另一个方面,本发明涉及一种组件,该组件包括通过提供可预先打印的可打印层并且将具有至少大约10%重量的干固体的溶剂敏感粘合剂层混合到水溶液混合物中而制作出的无衬垫标签,其中干固体包括至少大约50%重量的粘合剂。该粘合剂可以是聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚氯丁烯、聚氨基甲酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯、丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、甲基纤维素、去离子水、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、甘油、糖醇、尿素、柠檬酸盐、糖、山梨糖醇、聚环氧乙烷、聚乙烯唑啉、白明胶、聚乙烯酰胺共聚物、羧甲基纤维素、乙基(羟乙基)纤维素、果胶、酪蛋白、聚丙烯酸、藻朊酸盐、琼脂、阿拉伯胶、角叉菜、轧的树胶、瓜尔豆、刺梧桐、槐豆、黄芪胶、氧杂蒽及它们的组合。粘合剂组合在液相溶剂系统内,该系统具有至少大约90%体积的水。其余物质是溶剂,例如异丙醇、乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺及它们的组合。标签通过将溶剂敏感粘合剂层涂布到可印刷层并且将溶剂敏感粘合剂层干燥为无粘性状态来制造。本组件还包括一种用于活化无衬垫标签的粘合层的活化流体,该活化流体具有至少93%重量的水和至少一种添加剂。该添加剂可以是氯、2-溴-2-硝基丙烷-I、 3-二醇、O-苯基苯酚钠、二碘甲基-P-甲苯砜、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇及它们的组合。在又一方面,本发明涉及一种筒,该筒具有至少部分地装有用于活化无衬垫标签的粘合层的活化流体的腔,该活化流体具有至少93%重量的水和至少一种添加剂,比如氯、2-溴-2-硝基丙烷-1、3- 二醇、O-苯基苯酚钠、二碘甲基-P-甲苯砜、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇及它们的组合。在一个实施例中,该筒包含足够的流体以活化至少一整卷介质。


当与附图一起阅读时,本发明的其它特征和优点以及本发明自身,可通过以下对各种实施例的描述被更充分地理解,附图中
图I是根据本发明的一个方面的无衬垫标签活化器的示意性系统 图2是根据本发明的一个实施例的无衬垫标签活化器、打印机和储存器的示意性透视
图3A是根据本发明的一个实施例的壳体的示意性透视 图3B是打印机图像的示意性透视图,其具有用于在图3A中描绘的壳体的接口 ;
图3C是图3A描绘的壳体和图3B描绘的打印机图像联接在一起的示意性透视 图4A-4E是根据本发明的实施例的在图I中描绘的无衬垫标签活化器的某些部件的各种布置的多个示意图;图5是根据本发明的一个实施例的加压腔的示意性等角透视 图6是根据本发明的一个实施例的压力传感器的示意性等角透视 图7是根据本发明的一个实施例的在图4A-4E中描绘的无衬垫标签活化器的操作流程
图8A和SB是根据本发明的另一方面的一个实施例的独立的无衬垫标签活化器的示意性等角视 图9是根据本发明的一个实施例的无衬垫标签的示意性剖面 图10是根据本发明的另一个实施例的附接到打印机的活化器组件的示意性局部透视
图;
图11是根据本发明的另一个实施例的在图10中描绘的活化器组件的示意性剖面图;图12A和12B是根据本发明的一个实施例、根据在图10中描绘的活化器组件、在开启和闭合位置的一对分配门的示意性平面 图13是根据本发明的一个实施例在图10中描绘的活化器中的齿轮组件的示意性等角透视 图14A和14B是根据本发明的又一个实施例的活化器组件的前、后示意性等角视图;图15是根据本发明的一个实施例的在图14A和14B中描绘的活化器组件的示意性的前部等角透视 图16A是根据本发明的另一个实施例的活化器组件的示意性剖面图;和图16B是根据本发明的一个实施例的在图16A中描绘的活化标签的活化器组件的示意性剖面图。
具体实施例方式图I描绘无衬垫标签活化器100的系统水平视图。该活化器100包括储存器/筒102、泵104、止回阀106、加压腔108、液体阀110、涂敷器112和活化器控制系统114。活化器100内的每个部件如图I所示至少与一个其它部件(除活化器控制系统114外)流体地连接。流体连接可通过任何适于输送流体的管道形成,并且所述管道允许在每一端部密封连接,例如在其它结构中形成的或者在其它结构中加工出的柔性管或通道,该其它结构例如是活化器壳体。也可以使用不锈钢管(或其它防锈的刚性材料,如高密度聚乙烯(HDPE)、其它硬塑料、某些其它金属等),并且由于形状保持不变,降低了非期望的压力改变的风险。活化器控制系统114可与一个或任何以下部件和/或关联传感器的组合保持电联通泵104、加压腔108、液体阀110、储存器102和涂敷器112。这些部件的具体结构和功能将在下面被更详细地解释。图2描绘与打印机116连接的无衬垫标签活化器100的一个实施例,所述打印机例如是热感打印机、喷墨打印机、激光打印机等。活化器100包括壳体118和储存器/筒102。活化器100的附加部件在随后的附图中描绘。活化器100可以与其它非打印机设备连接,例如下游的标签涂敷器和/或上游的标签供给系统。所述其它设备可以提供类似于可由打印机提供的电能、控制信号、和/或标签供给系统,并适于与活化器100互相连接。壳体118可以安装到打印机116上,因此从打印机116退出的标签沿着标签路径进入壳体118内。壳体118可以形成为补足打印机116的外形和/或轮廓,以便像打印机116的自然延伸。壳体118可以限定封闭空间,如图2所示,但是也可以是配置为使得活化器部件能附接到其表面的任何形式,例如在图3A中描绘为一种壁面的壳体118’。在这个实施例中,壳体118的一部分形成用于容纳筒102的腔。该腔限定座120。座120配置为牢固地保持筒102,且带有特定的配合面以及整体流体连接或端口。座120可包括一个或多个滑动面,例如舌和槽系统,其中一个或多个舌122a布置在座120的侧部,配合槽122b形成在筒102的侧部。舌122a和槽122b尺寸接近,以便提供紧密的滑动配合。也可以应用可替换的对接/或固定方式,且这被认为是落于本发明的范围之内,例如夹具、螺纹连接、闩锁、磁体或任何其它适于该应用的紧固装置。即使活化器100跌落、倾翻或另外的振动,所述紧固依然有助于确保筒102牢固地保持在座120内。座120包括进口 124,其配置为与筒的出口 126紧密地对接,以在筒102和座120之间形成流体密封。当筒102牢固地位于座120内时,筒102内的活化流体可以在没有泄露、滴落或其它损失的情况下,被泵送到活化器100内的其它部件。
筒102配置为保持活化溶剂,并可以是配置为容纳流体和与座120配合的任何形状或尺寸。在另一个实施例中,筒102和座120由或者永久地安装在壳体118内或者与壳体118整体地形成的储存器代替。筒102的另外的形式可以根据输送因素确定,例如通过调整筒102的尺寸以配合到标签卷的中部的负空间内,如此筒和标签可以有效地作为可消费的装置或组件进行封装和销售。每个筒102可以被调整尺寸以包含一定容积的活化溶剂,从而完全活化至少一卷相关的标签。这为终端用户提供了一种便利的方式,使其可根据需要将精确的和可重复的活化溶剂容积再供应给活化器100。筒102可定位在壳体118上的任何位置,只要其与泵104流体接触(如以下所述)。图3A-3C描绘壳体118'和打印机116之间的连接的一个实施例。壳体118'包括大的壁部分130,其带有两个较小的壁部分132或大体上从大壁部分130垂直延伸的法兰。小壁部分132包括用于将壳体IlV连接到打印机116的连接结构134。在一个实施例中,连接结构134可以是安装螺钉,所述安装螺钉设计成与较小的壁部分134和打印机116的凹槽中的加工孔对接。可以使用若干能够将壳体118'固定到打印机116的附加紧固装置,包括半永久性紧固件(例如螺母及螺栓、铆钉等)和快速拆卸件(例如夹具、弹簧加载的滚珠轴承、销连接件等)。图4A-4E描绘了无衬垫标签活化器200的一个实施例,其基于壁安装部件的概念。无衬垫标签活化器200包括壳体218、储存器(未显示)、泵204、涂敷器212和活化器控制系统214。该图还描绘了附加特征,包括液体阀210、止回阀206、加压腔208和切断机构240。壳体218与图3A中描绘的壳体118'类似,尽管没有安装法兰。壳体218配置为允许每个部件附接到其侧部。这些部件可以通过紧固件附接到壳体218,如螺钉、铆钉或其它附接装置。如图2所示,上面讨论了壳体218的替换形式,例如封闭件。壳体限定了标签槽284,其配置为接纳移动穿过那里的标签。标签槽284可以位于涂敷器212安装至壳体218的位置的上方,且还可以定位成使得标签在被活化之前通过标签槽284,并且标签的粘性部分不会接触标签槽284。泵204通过泵进口 250与储存器(例如筒)流体连接。泵204用于对活化器200内的活化溶剂加压和产生吸力以将活化溶剂从储存器吸出。泵204可以是多种不同泵中的一种,包括容积泵。无论加压介质是液体还是气体,容积泵具有自行初始灌注功能,并能保持流动。也可以使用离心泵,然而它们通常需要特定的初始灌注顺序,更大的功率,并且如果管路中存在气体将停止运行。虽然可以使用任何泵,但最好采用任何具有自行初始灌注功能的泵,或者具有安装在其中以消除初始灌注问题的机构的泵。此外,泵应当能够在给定流速下维持一定压力。由于流速是活化溶剂涂层厚度、标签速度和标签宽度的函数,不同的应用会具有不同的需求。流速可以使用下列方程计算
流速(mL/min)=[厚度(mils)*标签速度(in/sec)*标签宽度(in)*60秒/分]/[O. 06102in3/ml*1000mils/in]根据典型的工业参数,期望流速在大约100mL/min(O. 75mils、15in/sec、9in)和大约O. 14mL/min(0. 15mils、2in/sec、0. 5in)之间,然而更宽的流速范围可以被设定。对不同的流速确定合理的压力是困难的,可是压力要求可以通过以下公式来估算
压力(psi) = O. 136* 流速(ml/min) +1. 93基于该公式,要求大约15psi的压力来支持预先设定的高流速,要求大约I. 9psi的压力来支持预先设定的低流速。 止回阀206通过泵出口 252和止回阀进口 254与泵204流体连接。止回阀206可以是许多不同类型中的一种,比如Smart Products (Morgan Hill, CA)的#301止回阀,其能够允许仅仅流向一个方向,从储存器和泵204到下游。在另一个实施例中,止回阀206可以被插入软管内,例如Lee Company (westbrook, CT)的流动控制件,其比之前描述的止回阀更小。加压腔208通过止回阀出口 256和加压腔进口 258与止回阀206流体连接。为了即时活化,加压腔208维持活化器200内的压力,以便泵204不必在全压力或全时段工作,因为泵204在开启和关闭时必须渐升至工作压力或从工作压力渐降下来。相反,维持在加压腔208内的压力流体可以根据需要使用。图5描绘了加压腔208的一个实施例。为了紧凑,加压腔208基本上是矩形的并定向在垂直位置。该实施例中的加压腔208可以配置为在下部容纳流体容积,在上部保持可变的气体容积。加压腔进口 258布置在加压腔208的一侧。加压腔出口 260布置在加压腔208中与加压腔进口 258相对的一侧。加压腔出口 260还布置为处于比加压腔进口 258更低的水平面,以促进流体流出加压腔208。流体传感器262可以布置在加压腔出口 260的上面,以检测流体容积是否低于某一水平。空气阀264布置在加压腔208的顶侧,并可以自动打开,以释放系统内的多余气体容积。当涂敷器212上游的液体阀210关闭时,泵送入加压腔208的流体在加压腔208内增加流体容积,从而通过压缩气体容积来提高加压腔208内的气体压力。一旦液体阀210打开,加压的气体容积压向所有表面以恢复其平衡容积,迫使流出加压腔出口 260的流体流到涂敷器212。如果腔208内的系统压力和/或液位变为低于预定值,控制系统214打开泵204以再次填充腔208。加压腔的可替换实施例可以包括一段管或带有弹性壁的其它结构。随着压力在管内建立,壁的弹性使得管伸展为更大的直径。一旦阀打开,通过管收缩至其平衡直径来驱动流体。在另一个实施例中,加压腔包括垂直的液柱,其当流体增加且液体阀关闭时被提高,从而增大液柱储存的势能。当液体阀打开时,增加的势能提供充分的流量以临时运行涂敷器。
所描绘的实施例中的液体阀210通过液体阀进口 266和加压腔出口 260与加压腔208流体连接。液体阀210调整流体从加压腔208输送至涂敷器212的时间。在一个实施例中,液体阀210是常闭的电磁阀,然而可以使用任何能控制流体流动的阀(例如设计成有选择地阻塞一段软管的夹阀)。在使用液体阀210的活化器200的实施例中,液体阀210的状态(开启或关闭)规定活化器200是否运行(即,阀打开时运行,而阀关闭时不运行)。涂敷器212通过液体阀出口 268和涂敷器进口 270与液体阀210流体连接。在一个实施例中,涂敷器212基本是圆柱形的,带有一系列小的、均匀间隔的排出孔272 (例如,喷管)。涂敷器212基本上可以是具有至少一个指向活化位置的排出孔272的任何形状,然而其可以具有锥形的横截面积或变化的孔尺寸,用以当标签在那通过时在其粘合剂层上产生均匀的喷涂模式。涂敷器212设置在接近于标签路径的活化位置,此处标签将通过并被溶剂喷涂。通过获得相对大且低容积的液体流动并将它们变为更快、更集中的流动(即,液体喷射),排出孔272作为喷嘴使用。排出孔272设置得接近于活化位置,足够接近以产生集中且精确的液体喷射,但足够远以避免与标签实体接触,并使得喷射模式形成。可替换的实施例使用单孔喷嘴将加压的活化溶剂喷射到活化位置,通常是扁平的扇形模式。 排出孔272是最终控制流速的部件,其随后指定标签上的需要的活化溶剂涂层厚度。该溶剂涂层厚度的施加是活化标签的粘合剂层的重要步骤。溶剂涂层厚度可通过下列公式确定
厚度(mils)=[流速(mL/min)*0. 06102in3/mL*1000mils/in]/[标签速度(in/sec)*标签宽度(in) *60sec/min]如该公式所示,厚度受流速、标签速度和标签宽度直接影响。标签速度和标签宽度两者由标签打印机或活化器上游的其他设备所决定。这些变量中的每一个可以针对各个单独的打印机、标签喷涂器等是固定的,或它们可以变化。假设确定的配置,这样留下流速作为保留变量,以获得需要的涂层厚度。我们可以进一步来看流速,利用下列公式通过使涂敷器212的歧管中的喷嘴直径和喷嘴数目与流速关联
流量# =流量10 * (#喷嘴新/#喷嘴旧)* (直径2 # /直径210 )该公式将已知配置(标记为“旧”)和理想化的预测(标记为“新”)相关联。利用带有20个直径为42微米的喷嘴的喷嘴歧管收集的实验数据显示,喷嘴产生9. 733mL/min的流速。由该信息可知,新的预期流速的公式是
流量新(mL/min) = 9. 733 (mL/min) / [20*422 ( μ )]*# 喷嘴新 * 直径 2 新(μ )该公式假定系统内部压力是不变的。然而,系统压力与喷嘴面积具有动态关系(即,如果喷嘴面积增加,由于通过更大的喷嘴有更多的损失等,因此压力降低)。不过该公式仍提供了一些有用的近似值。基于上述公式,选择一系列喷嘴以便对流速、压力、喷射质量等进行实验测试。尽管溶剂厚度通常在大约O. 3至O. 5mils之间,该范围可以扩展至在大约O. 15至O. 75mils之间,甚至更宽泛。涂层厚度影响活化标签的粘合剂质量,并且可以改变以适合在皱褶纸板或施加标签的其它基材上的不同应用要求。该范围可以进一步扩展以满足皱褶纸板运输标签外的领域中的标签需求,例如,用在玻璃瓶上的标签。提供一种控制系统214以控制或监控以下各项中的一些或全部泵204、空气阀264、液体阀210、储存器202、涂敷器212和相关的系统传感器。控制系统214当泵204处于运行状态时根据加压腔208内的压力进行控制。如图6所示,压力传感器274可以用于确定加压腔208内部的压力。在一个实施例中,压力传感器274可以布置在位于加压腔208和液体阀210之间连接的“T”结构中,以监控系统中那一点处的压力。控制系统214将实际压力与预设的工作压力范围进行比较,如果压力过低则启动泵204。当系统压力超过压力范围的上端点,则关闭泵204。在其他实施例中,流体传感器262可用于单独或与压力传感器274共同控制泵204的运行。如果该流体传感器262检测流体容积过低,该控制系统214可以依次开启泵204以增加流体容积。在另一个实施例中,传感器可以被放置在加压腔208的气体容积内。如果气体容积过大或者气体压力过低,该控制系统214可以再开启泵204运行直至达到需要的压力或容积。还可以控制空气阀264,或者人工地、被动地或者通过控制系统214自动地,以调节加压腔208内的气体容积。无论何时更换溶剂筒,附加的气体会无意中引入到加压腔208中。如果气体容积太大,加压腔208可能适当地停止工作(例如,泵204可能太频繁地循 环)。在一个实施例中,流体传感器262可以用来检测加压腔208内的流体容积水平。如果流体容积过低,即使系统压力在范围之内,该流体传感器262也发出信号至控制系统214以打开空气阀264直至流体容积恢复到期望的水平,此时空气阀264将关闭。可选地,用户可以人工地打开阀并从系统中排出气体,例如通过误差光的照射、显示误差代码或信息等。控制液体阀210以允许和阻止溶剂流向涂敷器212,因此允许和不允许活化。无论何时待形成粘性的标签出现在活化区域,液体阀210应被打开,随后一旦标签形成粘性就关闭阀。在一个实施例中,开始活化的信号可以基于来自上游设备的信号。以打印机的情况来说,在控制系统214和打印机的电子控制系统之间存在电连接。控制系统214可以处理来自打印机控制系统的信号,该信号指示标签沿着标签路径位于具体的位置。在用于使标签从其在打印机标签路径中的位置移动到活化区域的已知延迟之后,则控制系统214可以用信号通知液体阀210打开,也补偿在开启液体阀210和在活化位置开始喷涂之间的已知延迟。基于标签穿过活化区域的长度和速度,在打开之后,控制系统214还可以用信号通知液体阀210在某一时间增量处关闭。在可替换的实施例中,一个或多个传感器可用在活化位置以确定标签的出现(或可变长度的标签的末端的通过),由此降低或消除必须通过控制系统214实施的必要的延迟的计算。在其它可替换的实施例中,一个或多个传感器可以用来监控上游的物理动作,例如除了其它部件,卷轴电机的旋转或打印机刀具的触发。在储存器是筒的活化器200的实施例中,筒可以是机械地和/或电子地与座120和控制系统214连接以监控筒内部流体的水平。在其它实施例中,无论有或者没有筒,可以在储存器内使用液面传感器。可替换地或另外地,储存器外部的流量计可以用来监控从储存器流出的流体的量。当储存器内的液面确定是低时,控制系统214可以通过一些声音和/或视觉界面用信号通知用户,表明储存器运行在低液位,例如警报器或LED灯。为了确保在活化位置基本上即时的传送流体,涂敷器212可以包括传感器以检测涂敷器212内的流体的水平是否足够喷涂活化位置。如果没有足够的流体,控制系统214可以在短时间内打开液体阀210来填充涂敷器212。切断机构240可包括在本发明的实施例中,用于未切开的标签原料或其它介质。切断机构240沿着标签路径布置,通常在涂敷器212中的活化位置之前。介质穿过切断机构240在进入活化位置之前被切断,随后穿过其在那里被活化的涂敷器212。切断机构240可以由控制系统214控制以在任何需要的尺寸处切断介质。通过在活化之前切断介质,切断机构240产生较低的胶结风险或非故意的粘合剂暴露的其它副作用。在一个实施例中,切断机构是来自Hengstler(Aldinger,德国)的四英寸“L”型刀具。图7描绘了详述操作无衬垫标签活化器200的一个方法的流程图。首先,活化器200与打印机或其他设备沿着打印机的标签路径以任何适当的连接方式物理地连接(步骤280)。随后,活化器控制系统214与打印机控制系统连接(步骤281)。自然地,物理和电连接可以同时进行。储存器202可以用溶剂预装填或填充(步骤282)或筒可以被安装或预先安装。液体阀210此时关闭(步骤283)。泵204可以打开(步骤284)以初始地加压流体系统,且随后一旦达到加压腔208内的最佳压力就关闭(步骤285)。接下来,控制系统214检测涂敷器212内存在的流体的量是否足够(步骤286)。如果没有足够的流体的量,液体阀210就打开以填充涂敷器212,随后一旦涂敷器212被加满,液体阀210就关闭(步骤287)。当标签被打印时(步骤288),检测标签的位置(步骤289),且计算标签位于活化区域之前的时间延迟(步骤290)。液体阀210在延迟的结尾打开合理的时间,以便标签的前沿一旦其进入活化区域就被喷涂(步骤291)。一旦标签的后沿离开活化区域,液体阀210就关闭以停止喷涂(步骤293)。随后,控制系统214决定是否活化另一个标签(步骤293)。 如果另一个标签正在印刷或沿着标签路径到达,控制系统214就检测在加压腔208内是否存在足够的压力(步骤294)。如果没有足够的压力,则泵打开(步骤284),且该过程从那一点重新开始。如果存在足够的压力,控制系统214就检测在涂敷器212内是否存在足够的流体(步骤286),且该过程从那里重新开始。如果另一个标签未打印或未沿着标签路径到达,则可以关闭打印机(步骤295)以及活化器。图8A和SB描绘了独立的无衬垫标签活化器300。独立的无衬垫标签活化器300包括活化器子组件301和用于移动标签的机械或其它系统380。活化器子组件301通常包括之前描述的许多部件,包括壳体、储存器、泵、涂敷器和活化器控制系统。其它之前描述的部件,比如止回阀、加压腔、液体阀和切断机构,也可包括在活化器子组件301内。在一个实施例中,活化器子组件301可以被包围在盖382内。在一个实施例中,盖382基本上是矩形的,然而任何适于覆盖这些部件的形状都可以使用。盖382形成标签槽384。标签槽384配置为接受移动通过的标签,并且也限定标签被活化的活化位置。在一个实施例中,为了稳定性,活化器子组件301被安装到加重基板386上。活化器子组件301的部件,比如依赖打印机或其它上游设备来获得控制信号或其它信息的活化器控制系统,反而必须从活化器300内获得相关的信息。在一一个实施例中,光学传感器381用来确定何时标签处于活化位置。光学传感器381可以在系统380之前或之后紧靠地放置。可替换地,映射系统内的标签的尺寸和位置的更复杂的系统可用来确定何时涂敷器应当运行。用于移动标签的系统380也可以安装到基板386上或附接到盖382上或整合在盖382内。标签移动系统380配置为容纳标签并移动标签通过活化器组件301,并将活化的标签分配至槽384外。通过在活化器子组件301的上游放置系统380,系统380不会暴露于活化的粘合剂。系统380的原动机可以是电机388。也可以提供电连接以连接到电源从而为电机388和活化器子系统301供电。电连接可以是各种形式中的任一种,然而在美国典型的电连接可包括12V直流电适配器,其转换标准壁装电源插座的120V交流电。在一个实施例中,标签移动系统380是一对齿轮或摩擦传动压送滚轮。在标签不接触盖382的任何边缘的情况下,压送滚轮与标签槽384对齐以传送标签通过标签槽384。在另一个实施例中,类似于卷筒辊子的结构和打印机中的固定印刷头可用来正向和反向馈送标签通过该系统。系统380可以任何速度运行,该速度允许标签被一致且充分地活化。本发明的另一个方面涉及制作无衬垫标签的方法。图9描绘溶剂敏感的三层无衬垫标签(或溶剂敏感的粘性薄片)490的一个实施例的横截面。也可以应用其它层,这对本领域技术人员是显而易见的。无衬垫标签490包括热敏感的颜色形成层(例如,可热印刷的层)492,其形成在表面物料(标签卷)494的正面,而溶剂敏感粘合剂层496形成在表面物料494的背面。这些层可由不同材料制成。可印刷层492可以是预先打印的、可变图像的或空白的。溶剂敏感粘合剂层496应当包含足够量的溶剂敏感粘合剂,以使得一旦溶剂敏感 粘合剂层496被活化,溶剂敏感粘合剂层496就形成压力敏感的粘合剂型粘结剂。溶剂敏感粘性薄片490可以是适合于穿过标签打印机和溶剂活化装置的任何宽度、长度和厚度,例如大约O. 25英寸至大约6英寸的宽度或更宽,大约O. 5英寸至8英寸的长度或更长,和大约O. 0015英寸至O. 015英寸厚。溶剂敏感粘合剂层496可以为大约O. 0005英寸至O. 005英寸厚。表面物料494可以为大约O. 0005英寸至O. 005英寸厚。可印刷层492可以为大约O. 0005英寸至O. 005英寸厚。表面物料494可以商业获得,比如具有大约77至82克每平方米的重量的热敏纸;然而,许多其它表面物料,包括但不限于自然和合成纤维织物、热摹写纸、塑料表面物料、钢、塑料、回收纸、蒂维克、纸板和纸卡也可以被喷涂。表面物料494可以具有至少大约30克每平方米的重量,并且不超过大约300克每平方米。表面物料494还可以具有射频识别(RFID)装置或其它嵌设在表面物料494内或在表面物料494和可印刷层492之间或在表面物料494和粘合剂层496之间的电子芯片。在直接热施加中,可以使用大约82克每平方米重、每微米具有大约3. 3密尔(mils)的填料的热活化纸。这种质量的纸可以从阿普尔顿(Appleton,WI,USA)商业上获得,商品名为675-Wavex. 400-3. 3,顶部涂黑色图像的产品。溶剂敏感粘合剂层496的一种制备方法是使溶剂敏感粘合剂液体溶液在表面物料494上被涂覆并干燥,该溶剂敏感粘合剂液体溶液具有有选择地溶剂敏感的粘合剂聚合体或其它添加剂。该溶液是干固体和溶剂系统的合成,其可以包含但不限于,不同比例的聚合物、自然粘合剂、合成粘合剂和胶粘剂等以及它们的组合。在一个实施例中,干固体包含大于大约50% (按重量)的聚乙烯(乙烯醇)(PVOH),选择性地具有其它水溶性的热塑性聚合物粘合剂,例如但不限于聚乙烯(醋酸乙烯酯)(PVA)、聚氯丁烯、聚氨基甲酸酯和它们的组合。液相溶剂系统的另一个实施例包含大于大约90%的(按体积)水,带有选择性地作为溶剂的任何其余的液体,例如但不限于,异丙醇、乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺以及它们的组合。该溶液通过干固体与溶剂系统混合而形成。各种溶液包含在大约10%和大约60%之间溶于所描述的溶剂系统内的固体(按重量),但是可以延伸超出该范围。粘性标签的一个实施例由聚乙烯(乙烯醇)(PVOH)的脱水层组成。该PVOH的优选平均分子量(MW)是不小于大约30,000和不大于大约50,000,且该PVOH不小于大约87%和不大于大约90%被水解。该成分可通过许多供应商在商业上得到,包括Sigma Aldrich (St.Louis, MO)。涂布于基材上的该PVOH在包含大约50%重量的水的溶剂中,带有剩余大约50% PVOH或其它溶剂以加速干燥过程,包括但不限于异丙醇、乙醇、二甲基亚砜(DMSO)和/或二甲基甲酰胺(DMF)。由于它们的高挥发性,有机溶剂在该容量下格外有用。在可替换的实施例中,粘合剂可以由带有其它水溶性的热塑性聚合物粘合剂的PVOH的共聚物混合组成,所述其它水溶性的热塑性聚合物粘合剂包括而不限于聚乙烯(醋酸乙烯酯)(PVA)、聚氯丁烯、聚氨基甲酸酯和它们的组合。混合物可以包括干重量不少于大约50 %的PVOH和不大于大约98 %的PV0H。该化学成分的大约2 %至大约50 %的剩余物由上面提到的热塑性粘合剂聚合物中的一种组成。粘合剂混合物的不少于大约O. 1%和不多于大约12%可以包含弹性体(通常而不一定必须是热固性材料)和发粘剂。可能的弹性体包括但是不限于聚丙烯酸化物橡胶、氟橡胶、全氟弹性体以及它们的组合。各种方法可以用来将粘性液体喷涂在纸上或其它用作标签卷494的表面物料上。涂覆上述溶剂敏感粘合剂层496的涂层的一种方法是反向凹板涂布方法。辊式刮刀、气刀、直接凹印、差动间接凹印和其它涂布方法可以有选择地用于将溶剂敏感粘合剂层496喷涂至需要的表面物料494上。一种喷涂重量是大约13克每平方米,但是这种喷涂重量可以在 一定范围内改动,多则大约40克每平方米或更多,少则大约5克每平方米或更少。这种喷涂重量的测量是在溶剂敏感粘合剂层496已经变干并且处于无粘性状态之后进行的。在某些方面,溶剂敏感粘合剂层496设计为可模仿压力敏感粘合剂(PSA)的粘附性质,但这仅在溶剂敏感粘合剂层496已经通过施加到溶剂敏感粘合剂层496的溶剂被活化并由此使溶剂敏感粘合剂无衬垫标签490发粘之后。涂布重量可以随着被模仿的其它粘附性质而改变。可替换地或另外地,还可以改变固体与液体的比例以影响粘合剂性质。还可以改变干固体混合的含量以具有类似的效
果O
鍾根据上述教导以及随后的试验粘附性质的详细说明,制备一系列溶剂敏感粘合剂无衬垫标签490。在测试前,所有的测试样品在73±3 T和50±5%相对湿度的条件下保藏至少24小时。根据上述的实施例,溶剂敏感粘合剂层496涂布在77克每平方米热敏纸上。每一样品的溶剂敏感粘合剂层496都(I)在上述优选的干固体百分比范围内被制备成带有独特的干固体百分比,和(2)使用上述优选的喷涂方法中的不同喷涂方法被喷涂。用包含18%固体的液体溶液,利用凹印方法,采用24TH凹印滚筒作为喷涂设备,喷涂第一样品(样品I)。用包含22%固体的液体溶液,利用辊式刮刀方法,喷涂第二样品(样品2)。用包含20%固体的液体溶液,利用改型的辊式刮刀方法,喷涂第三样品(样品3)。样品按要求根据测试方法切割为一英寸宽的条。这些结果汇总在表格1、2和3中,表格I和2表示剥落粘附测试的结果。剥落粘附根据修正的ASTMD3330方法F进行测试。该修正包括六十秒的时间停留和六十分钟的时间停留下的测试。时间停留是活化标签与底层接触时间的数值。时间停留不包括在活化和喷涂至基材之间经过的时间。溶剂敏感粘合剂无衬垫标签490的溶剂敏感粘合剂层496的样本在喷涂之前通过手动控制的喷嘴喷涂去离子水进行活化。每一测试方案,样本以24英尺/分钟的速度,根据该方法用4. 5磅橡皮覆面辊,涂布至标准不锈钢或波纹基材上。随后,样本从基材上以O角,具有六十秒或六十分钟的停留时间,进行剥离。测量、平均去除需要的力并记录失效模式。每一样品测试重复三次。表格I显示在不锈钢上进行测试的结果,而表格2显示在皱褶纸板上进行测试的结果。
表格I:粘附至不锈钢的90°剥离_
样本I.D. 喷涂重量60秒停留60分钟停留
Avg. (3^25平方Avg.(如5平方
3 /平米σ n MOFσ n MOF
|-絲)就)
112.5158.426.3 3 A 286.538.2 3 A
220.0118.06.7 3 A 386.412.1 3 A
313.5137.812.2 3 A 223.130.4 3 A
表格I:粘附至不锈钢的90°剥离的结果。
AVG.-复制的平均值 σ-标准偏差 η-复制的数量 MOF-失效模式
数字I至9 = %,如Α8Τ2是80%干净的剥离,带有20%粘合剂转移至基材。
A-脱胶-粘合剂从基材干净地清除。
T-粘合剂转移-粘合剂从表面物料转移至基材。通常归因于劣质的固着。
数字I至3 I =轻微的2=中度的3 =严重的 L-拉丝-软的粘合剂的情况,当其被拉动时,线或支柱形成。
___表格2:粘附至波纹板的90。录丨离_
样本·_
喷涂重M60秒停留60分留
___________
★a ^ Avg.(克25 平Avg. (3^725 平
σ n MOFa n MOF
____方毫米)_____方·____
_J__115____474.769.7 3A__643.3 11.4 3 SD
2__200__5249__24.9 3 A1SD7FT5 520.6 78.2 3 A4SD6
313.5428.115.5 3A610.7 28.6 3 |sD9FTl
表格2 :粘附至波纹板的90°剥离的结果。
AVG.-复制的平均值 σ-标准偏差η-复制的数量 MOF-失效模式
数字I至9 = %,如A2SD8是20%干净的剥离,带有80%的基材分层。
A-脱胶-粘合剂从基材干净地清除。
FD-面分层-测试期间表面物料分层或分离。粘合剂强度超过表面材料的内部强度。
SD-基材分层测试期间基材分层或撕破。粘合剂强度超过基材的内部强度。
数字I至3 I =轻微的2=中度的3 =严重的 L-拉丝-软的粘合剂的情况,当其被拉动时,线或支柱形成。除剥离粘附试验之外,还实施动态剪切力试验。动态剪切力根据修正的美国材料实验协会(ASTM) D1002方法在ChemInstruments DS-1000动态剪切力试验器(Mentor,0Η)上进行测量。该方法的修正与在无衬垫溶剂敏感粘合剂标签涂覆至基材之前与活化粘合剂 层直接地相关。无衬垫溶剂敏感粘合剂标签以某种方式准备好,以便标签的I英寸X I英寸表面与基材接触。这些样本根据美国材料实验协会D3654的要求准备以执行静态剪切力试验。喷涂粘合剂样品的I英寸X I英寸表面接触区域至不锈钢基材,并允许停留5分钟。该测试样品随即在基材的平面内按大约O. 05英寸每分钟的速率撕开。记录分开或破坏样品需要的最大力,并记录失效模式。每一样品重复测试三次。表格3汇总了动态剪切力试验的结果。
权利要求
1.一种适于连接至设备的另一部件的无衬垫标签活化器,该活化器包括 壳体,其包括储存器,该储存器适于容纳溶剂; 与储存器连接的泵; 与泵连接的涂覆器,该涂覆器适于将溶剂涂覆至由此通过的无衬垫标签; 可与设备的另一部件的控制系统连接的活化器控制系统;和 用于将壳体与设备的另一部件连接的装置。
2.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,设备的另一部件包括打印机。
3.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,设备的另一部件包括标签涂覆器。
4.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,储存器与壳体整体地形成。
5.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,储存器包括可移除地附接至壳体的筒。
6.根据权利要求5所述的无衬垫标签活化器,其中,壳体进一步包括座,所述座用于提供与所述筒的流体密封连接。
7.根据权利要求6所述的无衬垫标签活化器,其中,所述座包括紧固件,所述紧固件适于将所述筒固定在壳体内。
8.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,所述泵包括自行初始加载的泵。
9.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,所述泵包括容积泵。
10.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,所述涂覆器包括喷管。
11.根据权利要求10所述的无衬垫标签活化器,其中,所述喷管形成多个排出孔。
12.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,所述活化器控制系统包括控制元件,所述控制元件从由下列各项组成的集合中选出泵控制件、空气阀控制件、液体阀控制件和它们的组合。
13.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,连接装置包括快卸连接件。
14.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其中,连接装置包括半永久性紧固件。
15.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,进一步包括液体阀,该液体阀与泵和涂覆器连接并布置在它们之间。
16.根据权利要求15所述的无衬垫标签活化器,其中,液体阀是常闭的,且适于当标签经过涂覆器时打开。
17.根据权利要求15所述的无衬垫标签活化器,其中,液体阀包括电磁阀。
18.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,进一步包括止回阀和加压腔,该止回阀和加压腔与泵和涂覆器连接并布置在它们之间。
19.根据权利要求17所述的无衬垫标签活化器,其中,止回阀配置为防止溶剂从加压腔流动至泵。
20.根据权利要求18所述的无衬垫标签活化器,其中,加压腔适于在压力下储存溶剂。
21.根据权利要求18所述的无衬垫标签活化器,其中,加压腔适于将加压气体容积维持成高于溶剂容积。
22.根据权利要求21所述的无衬垫标签活化器,其中,加压腔进一步包括释放过多加压气体的空气阀。
23.根据权利要求I所述的无衬垫标签活化器,其特征在于,在涂覆器下游没有结构与活化的标签接触。
24.—种独立的无衬垫标签活化器包括 壳体,其包括储存器,该储存器适于容纳溶剂; 与储存器连接的泵; 与泵连接的涂覆器,该涂覆器适于将溶剂涂覆至由此通过的无衬垫标签; 活化器控制系统,其适于仅当无衬垫标签出现时激活涂覆器;和机械装置,其用于移动无衬垫标签至用于活化的位置,其中,该机械装置至少在活化过程的一部分保持与无衬垫标签接触。
25.根据权利要求24所述的独立的无衬垫标签活化器,其中,活化器控制系统包括光学传感器,该传感器配置为检测无衬垫标签的出现。
26.根据权利要求24所述的独立的无衬垫标签活化器,其中,活化器控制系统适于确定无衬垫标签的尺寸。
27.根据权利要求26所述的独立的无衬垫标签活化器,其中,活化器控制系统进一步适于检测无衬垫标签在独立的无衬垫标签活化器内的位置。
28.根据权利要求24所述的独立的无衬垫标签活化器,其中,该机械移动装置包括由电机驱动的压送辊子。
29.根据权利要求24所述的独立的无衬垫标签活化器,进一步包括切断机构。
30.根据权利要求29所述的独立的无衬垫标签活化器,其中,该切断机构适于在活化之前从无衬垫标签物料的连续卷上切割无衬垫标签。
31.根据权利要求24所述的独立的无衬垫标签活化器,进一步包括电源连接件,其适于连接至电源,以便为涂覆器和机械移动装置提供电能。
32.根据权利要求24所述的独立的无衬垫标签活化器,其特征在于,被活化的标签不与涂覆器下游的元件接触。
33.一种制造无衬垫标签的方法,包括下列步骤 提供可印刷的层; 混合溶剂敏感粘合剂层,该粘合剂层包括 与水溶液混合的至少大约10%重量的干固体,所述干固体包括至少大约50%重量的粘合剂,所述粘合剂从下列各项组成的集合中选出聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚氯丁烯、聚氨基甲酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯、丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、甲基纤维素、去离子水、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、甘油、糖醇、尿素、柠檬酸盐、糖、山梨糖醇、聚环氧乙烷、聚乙烯唑啉、白明胶、聚乙烯酰胺共聚物、羧甲基纤维素、乙基(羟乙基)纤维素、果胶、酪蛋白、聚丙烯酸、藻朊酸盐、琼脂、阿拉伯胶、角叉菜、达瓦树胶、瓜尔豆、刺梧桐、槐豆、黄芪胶、氧杂蒽及它们的组合;和 液相溶剂系统,其包括至少大约90%体积的水和均衡物,该均衡物包括溶剂,该溶剂从下列各项组成的集合中选出异丙醇、乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺及它们的组合;施加溶剂敏感粘合剂层至可印刷层;和干燥溶剂敏感粘合剂层至无粘性的状态。
34.根据权利要求33所述的方法,其中,干固体混合物包括大约95%的聚乙烯醇和大约5%的乙烯-醋酸乙烯酯。
35.根据权利要求33所述的方法,其中,干固体混合物包括大约94%的聚乙烯醇和大约6%的丙烯酸盐。
36.根据权利要求33所述的方法,其中,所述施加步骤包括用凹印滚筒施加溶剂敏感粘合剂层。
37.根据权利要求36所述的方法,其中,溶剂敏感粘合剂层包括大约18%重量的干固体混合物。
38.根据权利要求33所述的方法,其中,所述施加步骤包括用辊式刮刀方法施加溶剂敏感粘合剂层。
39.根据权利要求38所述的方法,其中,溶剂敏感粘合剂层包括大约22%重量的干固体混合物。
40.根据权利要求33所述的方法,其中,所述施加步骤包括用改型的辊式刮刀方法施加溶剂敏感粘合剂层。
41.根据权利要求40所述的方法,其中,溶剂敏感粘合剂层包括大约20%重量的干固体混合物。
42.一种根据权利要求33的方法制造的无衬垫标签。
43.一种用于活化无衬垫标签的粘合剂层的活化流体,该活化流体包括 至少大约93%重量的水;和 至少一种添加剂,所述添加剂从下列各项组成的集合中选出氯、2-溴基-2-硝基丙烷-1、3- 二醇、O-苯基苯酚钠、二碘甲基-P-甲苯砜、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇及它们的组合。
44.根据权利要求43所述的活化流体,包括至少大约I.5%的正丙醇。
45.根据权利要求44所述的活化流体,包括至少大约1%的异丙醇。
46.根据权利要求43所述的活化流体,包括至少大约3%的正丙醇。
47.一种改进带有无衬垫标签活化器的打印机的方法,该方法包括下列步骤 提供打印机; 沿打印机的标签路径将无衬垫标签活化器附接至打印机。
48.一种操作无衬垫标签活化器的方法,该方法包括下列步骤 检测无衬垫标签何时位于指定位置; 计算时间延迟以确定无衬垫标签何时到达活化区域; 在活化区域内将溶剂喷涂在无衬垫标签上;和 当无衬垫标签离开活化区域时停止喷涂。
49.根据权利要求48所述的方法,进一步包括启动泵以维持溶剂在需要的压力范围内的步骤。
50.根据权利要求48所述的方法,进一步包括下列步骤 检测喷管内是否存在溶剂;和 当检测溶剂不存在时,打开阀以提供溶剂至喷管。
51.—种组件包括 权利要求42的无衬垫标签;和 权利要求43的活化流体。
52.一种筒,该筒包括至少部分地装有权利要求43的活化流体的腔。
53.根据权利要求52所述的筒,其中,所述筒包含足够的流体以活化至少整卷介质。
全文摘要
本发明涉及一种无衬垫标签活化器,该无衬垫标签活化器适于与设备的另一部件—例如热感打印机连接。该活化器具有壳体和泵,壳体包括用于容纳溶剂的储存器,而泵与储存器连接。该活化器还具有与泵连接的涂敷器,涂敷器用于将溶剂涂覆至由此经过的无衬垫标签;与打印机的控制系统连接的活化器控制系统;和用于将壳体与打印机连接的结构。
文档编号B05C13/02GK102781590SQ201080036206
公开日2012年11月14日 申请日期2010年6月14日 优先权日2009年6月14日
发明者B·D·兹罗托夫, B·D·卢克斯, J·D·基斯蒂, M·B·温诺格拉德, M·C·伍兹, O·F·米勒, R·L·H·陈 申请人:纽雷贝尔科技公司
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