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ERFINDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Band. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung das Drucken auf ein Band und das Anbringen
des Bands an Oberflächen.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Behälter, Pakete,
Kartons und Kästen
(als „Schachteln" bezeichnet) zum
Lagern und Versenden von Produkten verwenden in der Regel Schachtelabdichtband,
ein Klebeband, um die Klappen oder Deckel so zu befestigen, daß sich die
Schachtel während
des normalen Versands, der normalen Handhabung und normalen Lagerung
nicht versehentlich öffnet.
Schachtelabdichtband sorgt für
andauernde Integrität
einer Schachtel während
ihres ganzen Verteilungszyklus. Schachtelabdichtband kann an anderen Teilen
von Schachteln und an anderen Substraten verwendet werden und so,
daß es ähnlich wie
Etiketten funktioniert. Diese Bänder
können
in Rollen- oder Polsterform hergestellt werden. Sie können transparent,
durchscheinend oder undurchsichtig sein und können auf das Band aufgedruckte
oder auf andere Weise aufgebrachte Information aufweisen.
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Diese
Schachteln enthalten im allgemeinen Information über den Inhalt. Diese Information,
die sich am häufigsten
an der Schachtel befindet, könnte Chargennummern,
Datumscodes, Produktidentifikationsinformation und Strichcodes enthalten.
Die Information kann unter Verwendung einer Reihe von Verfahren
auf der Schachtel plaziert werden. Diese können das Vorbedrucken der Schachtel
beinhalten, wenn sie hergestellt wird, das Drucken dieser Information
auf die Schachtel am Verwendungspunkt mit einem Tintenstrahlcodierer,
der ein Muster aus Tintenpunkten aufsprüht, so daß das Bild entsteht, oder durch
Verwendung eines Flexodruck-Farbwalzencodierersystems.
Zu anderen Ansätzen
zählt die
Verwendung von Etiketten, in der Regel weißem Papier mit vorgedruckter
Information, das entweder von Hand oder mit einem Online-Etikettenanbringautomaten
angebracht wird.
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Ein
neuer Trend beim Befördern
von das Produkt betreffender Information ist die Anforderung, daß die Information
für jede
Schachtel spezifisch ist. Beispielsweise könnte jede Schachtel spezifische
Information über
ihren Inhalt und das Endziel des Produkts tragen, einschließlich Chargennummern,
Seriennummern und Kundenauftragsnummern. Die Information wird in
der Regel auf Etiketten bereitgestellt, die kundenspezifisch sind
und am Punkt des Aufbringens auf die Schachtel nach Bedarf gedruckt
werden. Dies ist in der Regel als die Fähigkeit bekannt, „variable" Information auf
ein Etikett zu drucken, bevor es auf der Schachtel angebracht wird.
Zwei Patente, die bedruckte Etiketten offenbaren, sind US-A-5,292,713 und
US-A-5,661,099.
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Ein
System zum Drucken variabler Information beinhaltet den Thermotransfertintendruck
auf Etiketten unter Verwendung eines Farbbands und eines speziellen
Wärmeübertragungsdruckkopfs.
Ein Computer steuert den Druckkopf durch Liefern einer Eingabe zu
dem Kopf, was diskrete Stellen an dem Farbband erwärmt. Das
Farbband kontaktiert direkt das Etikett, so daß, wenn ein diskreter Bereich
erwärmt wird,
die Farbe schmilzt und auf das Etikett übertragen wird. Ein weiterer
Ansatz, der dieses System verwendet, besteht darin, Etiketten zu
verwenden, die bei Einwirkung von Wärme die Farbe ändern (Thermoetiketten).
Bei einem weiteren System wird variable Information direkt durch
einen Tintenstrahlcodierer auf eine Schachtel gedruckt. Ein Computer
kann das auf die Schachtel oder ein Etikett aufgesprühte Druckfarbenmuster
steuern.
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Sowohl
das Thermotransfer- als auch das Tintenstrahlsystem liefern scharfe
Bilder. Zu Tintenstrahlsystemen zählen Piezosysteme, Thermosysteme,
kontinuierliche Systeme und „drop-on-demand"-Systeme. Sowohl
bei Tintenstrahl- als auch bei Thermotransfersystemen hängt die
Druckqualität von
der Oberfläche
ab, auf die die Farbe gesprüht wird.
Es sieht so aus, als ob das beste System zum Drucken variabler Information
eines ist, bei dem die Druckfarbe und das Drucksubstrat ordnungsgemäß aufeinander
abgestimmt werden können,
um ein Bild mit wiederholbarer Qualität herzustellen, insbesondere
Strichcodes, die von einem elektronischen Scanner mit einem hohen
Zuverlässigkeitsgrad
gelesen werden müssen.
Es ist eine Vielfalt von anbringenden Systemen verfügbar, wie
ein Drucksystem, einen computergesteuerten erwärmten Druckkopf und Führungssysteme
für das
Thermotransferfarbbandetikett und der Liner. Die Geräte PA/4020
Dual Panel Printer/Applicator von der Firma Diagraph Corp. (Earth
City, MO, USA), der 2138-Printer/Applicator von der Firma Label-Aire
Inc. (Fullerton, CA, USA) und der 2800-Print-Apply-Corner-Applicator von
der Firma Labeling Systems Inc. (Oakland, NJ, USA) sind einige Beispiele.
Diese Systeme drucken auf mit 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 eine Schachtel. Wenngleich andere Materialien
zur Verfügung
stehen, wie etwa Polyester, aus denen Etiketten hergestellt werden
können,
ist Papieretikettenmaterial wegen seiner leichten Aufnahme von Thermotransfertinte
und seiner geringen Kosten am populärsten.
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Minnesota
Mining and Manufacturing Company in St. Paul, MN (3M) hat ein automatisches
System zum Auftragen von vorbedrucktem Band (mit nichtvariabler
Information) mit Strichcodes seit 1994 vertrieben (Modellnummern
TA 1340, TS1341 und TA1342). Dieses System kann ein Eckenetikett
auf einer Schachtel aufbringen, während die Schachtel durch eine
Kartonverschlußvorrichtung
befördert wird,
oder es kann vorbedrucktes Band auf eine flachgelegte Schachtel
auftragen, bevor die Schachtel geöffnet wird. Dieses System liefert
eine preiswerte, einfache Alternative zu mit einem Liner versehenen
Etiketten.
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Bedruckbare
Bänder
zum Aufbringen auf Schachteln, wie etwa die in US-A-4,421,817, US-A-5,242,888,
US-A-5,354,588, US-A-5,478,880 und US-A-5,560,293 offenbarten sind
bekannt. Diese Bänder
sind jedoch nicht in der Lage, Schachteln abzudichten und gedruckte
Information sehr hoher Qualität
zu empfangen.
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Ein
System, das variable Information auf Band drucken und das Band auf
Schachteln anbringen kann, ist in US-A-6,432,522 (an 3M erteilt) offenbart.
Diese Patentanmeldung beschreibt ein System zum Drucken von variabler
Information auf Band und sein Anbringen auf Schachteln.
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GB-A-2
243 135 beschreibt eine Beutelverschnürmaschine, die einen Markierungskopf
zum Markieren eines Klebebands mit Information umfaßt, die
an beiden Enden jeder fertiggestellten Schleife erscheint. Die Maschine
ist so ausgelegt, daß sie
das Band abtrennt, um individuelle Schleifen in der Mitte der Information
auszubilden, die von dem Markierungskopf gedruckt wird, der vom
Heißfolientyp
ist, so daß Information
an gegenüberliegenden
Enden jeder Schleife vorliegt.
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Es
besteht ein Bedarf an einem System, das gestatten kann, daß Information
immer wieder an eine festgelegte Stelle gedruckt wird, wobei die
gedruckte Information auf jedem Bandsegment ausgerichtet wird.
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KURZE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der oben erwähnte
Bedarf abgedeckt durch Bereitstellung einer Vorrichtung wie in dem
unabhängigen
Anspruch 1 definiert. Die abhängigen
Ansprüche
betreffen individuelle Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
Erfindung ist eine Vorrichtung für
das Drucken von Information auf ein Band von einer Bandrolle zum
Ausbilden eines Bandsegments, für das
Anbringen des Bandsegments auf ein Objekt und für das Schneiden des Bandsegments.
Die Vorrichtung enthält
einen Drucker zum Drucken von Information auf das Band. Das bedruckte
Bandsegment wird zu einer Stelle für das Anbringen am Objekt transportiert.
Das Bandsegment wird am Objekt angebracht und geschnitten.
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Die
Vorrichtung kann die auf das Band zu druckende Information mit einer
bestimmten Stelle auf dem Band bündig
ausrichten. Dadurch kann bestimmte gedruckte Information automatisch
an der gleichen Stelle auf verschiedenen Bandsegmenten plaziert
werden, und zwar unabhängig
von Längenschwankungen
der Bandsegmente, unabhängig
von Längenschwankungen
der Oberfläche,
auf die die Bandsegmente aufgetragen werden, und unabhängig von
Schwankungen beim Druckmaterial auf jedem Bandsegment. Das Ausrichten
kann, soweit erforderlich, die Zufuhr von unbedrucktem Band zur Unterstützung der
Ausrichtung beinhalten.
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Die
Vorrichtung kann das anzubringende Bandsegment transportieren, um
die nächste Band-Segment-Ausgabe-Anwendung durchzuführen. Die
Vorrichtung kann Teil einer Kastenabdichtvorrichtung zum Abdichten
von Schachteln unter Verwendung von Band sein.
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Das
Objekt, auf dem das Bandsegment aufgebracht werden soll, kann eine
Schachtel mit Seiten, Ecken und Nähten sein, entlang derer die Schachtel
abgedichtet wird. Das Bandsegment kann an mindestens einer der Seiten,
der Ecken und der Nähte
der Schachtel angebracht werden. Außerdem kann das Bandsegment
entlang mindestens einer der Nähte
der Schachtel angebracht werden, um die Schachtel mit einem Bandsegment
abzudichten, das mit Information bedruckt ist, die variabel gedruckt sein
kann. Dieses Bandsegment kann die Schachtel während Versand und Handhabung
geschlossen halten.
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Der
Drucker kann Thermodirektdruck, Thermotransferdruck, Tintenstrahldruck
oder Laserdruck verwenden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher beschrieben.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Bandhandhabungssystems und einer
Kastenverschlußvorrichtung
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 enthält
ein System zum Drucken von Information auf ein Band. Das Band kann auf
einer Oberfläche
eines Objekts wie etwa einem Behälter,
wie eine Schachtel oder ein Kasten, aufgebracht werden. In der ganzen
Beschreibung bedeutet der Ausdruck „Band" allgemein ein Substrat ohne Liner (wenngleich
ein mit einem Liner versehenes Substrat ebenfalls verwendet werden
kann); das in einer Rolle (wie etwa einer selbstgewickelten Rolle)
oder in einer anderen Form geliefert werden kann; und das nicht
im Voraus geschnitten ist. Der Ausdruck „Bandsegment" soll einen Abschnitt
des Bands bedeuten, der Informationen (wie etwa durch Drucken) übermitteln
kann und der an einer Oberfläche
fixiert werden kann. Zu Bandsegmenten zählen das Band, nachdem es bedruckt
worden ist (falls es bedruckt werden soll), sowohl vor als auch
nach seinem Abtrennen vom Rest des Bands. Der Ausdruck „variabler" Druck bedeutet das
Drucken von kundenspezifischer Information nach Bedarf, um ein Bandsegment
auszubilden. Information ist jede Information, einschließlich Wörtern, Symbolen,
Graphiken, Symbolen und Strichcodes.
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Das
System der vorliegenden Erfindung druckt Information auf ein Band
zum Ausbilden eines Bandsegments und kann optional die auf jedes
Bandsegment plazierte Information variieren, um eine unendliche
Variation von Inhalt und Längen
zu gestatten, die von einer Vorratsrolle von Band hergestellt werden.
Das System kann das bedruckte Bandsegment auf eine Schachtel auftragen,
entweder während
die Schachtel stationär
ist oder während
die Schachtel sich bewegt (etwa während die Schachtel geschlossen
und abgedichtet wird). Das System kann das Bandsegment auf einer
Seite der Schachtel anbringen, um als Übermittler von Information
zu dienen. Alternativ kann es das Bandsegment als einen L-Clip auf
die Ecke der Schachtel oder einen C-Clip entlang einer Naht der
Schachtel anbringen, um Information zu übermitteln, um als Schachtelverschlußeinrichtung
(ohne Druck) zu dienen, oder als ein Kombinationsübermittler
von Information und Schachtelverschlußeinrichtung.
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Die
Erfindung verbessert die Wiederverwendbarkeit von gebrauchten Schachteln,
reduziert die Materialmenge, die benötigt wird, um ein variable Information
tragendes Bandsegment bereitzustellen, und kann das Abdichten der
Schachtel und das Bereitstellen von Information als aktuelle Etikettiersysteme
kombinieren. Das System kann, wie oben erörtert, das Bandsegment automatisch
auf Schachteln aufbringen, oder das bedruckte Bandsegment kann zum
manuellen Aufbringen ausgegeben werden.
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Das
Band kann ein eine einzelne Beschichtung aufweisendes druckempfindliches
Klebeband mit einer Mehrfachschichtkonstruktion sein. Die Trägerschicht
kann beispielsweise ein Kunststoffilmträger mit einer einzelnen oder
mehreren Schichten sein. Zu geeigneten Kunststoffilmträgern zählen Polypropylen,
Polyethylen, Copolymere von Polypropylen und Polyethylen, Polyvinylchlorid
(PVC), Polyester und Vinylacetate. Das Polypropylen kann monoaxial
orientiertes Polypropylen (MOPP), biaxial orientiertes Polypropylen
(BOPP) oder sequentiell oder gleichzeitig biaxial orientiertes Polypropylen (SBOPP)
enthalten. Das Trägermaterial
kann kompostierbar, zersetzbar, gefärbt und gedruckt sein und kann
verschiedene Oberflächentexturen
aufweisen oder geprägt
sein. Druckempfindlicher Kleber ist auf eine Seite des Trägers aufgetragen,
und eine Trennbeschichtung (eine Beschichtung mit einer schwach haftenden
Rückverleimung
(LAB – Low
Adhesion Backsize) ist optional auf die gegenüberliegende Seite aufgetragen,
damit sich das Band von selbst abwickeln kann, wenn es in einer
Rolle gewickelt ist.
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Weil
bestimmte Trennbeschichtungen auf druckempfindlichen Klebebändern nicht
zum Bedrucken gedacht sind, wird die Druckfarbe möglicherweise
nicht sicher verankert, weil sie sich mit der Oberfläche der
Trennbeschichtung schlecht verbindet. Die Druckfarbe kann unter
normalen Einsatzbedingungen leicht abgescheuert, verdorben oder
verzerrt werden. Die Trennbeschichtung auf dem Band der Erfindung
kann Druckfarbe etwa von einem Flexodruckprozeß oder von einem Thermotransferverfahren
annehmen. Die Trennbeschichtung kann verhindern, daß Schmutz
in den Poren der Filmschicht haftet und die Scanbarkeit des Bands
beeinflußt.
Die Verwendung eines kompatiblen Druckfarbentransferbands auf die
Trennbeschichtung kann ausreichend hohe Verankerungswerte liefern,
so daß die
Druckfarbe nicht abgescheuert werden kann. Die Trennbeschichtungszusammensetzung
kann mit der Kleberzusammensetzung kompatibel sein und verschlechtert
nicht die Klebeeigenschaften des Bands wie etwa bei Übertragung
auf die Kleberzusammensetzung.
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Trennbeschichtungszusammensetzungen für die LAB-Schicht
von Bändern
in Rollenform können
silikon-, alkyl- oder fluorchemische Bestandteile oder Kombinationen
als die trennende Komponente enthalten. Geeignete Trennbeschichtungszusammensetzungen
für die
Erfindung enthalten silikonenthaltende Polymere, wie etwa Silikonpolyuretane,
Silikonpolyharnstoffe und Silikonpolyurethan/-harnstoffe, wie etwa
die, die in US-A-5,214,119, US-A-5,290,615, US-A-5,750,630 und US-A-5,356,706 beschrieben
sind, und mit Silikonacrylatgepfropfte Copolymere, die in US-A-5,032,460,
US-A-5,202,190 und US-A-4,728,571
beschrieben sind. Zu weiteren geeigneten Trennbeschichtungszusammensetzungen zählen Fluorchemikalien
enthaltende Polymere wie etwa die, die in US-A-3,318,852 beschrieben
sind, und Polymere, die lange Alkylseitenketten enthalten, wie etwa
Polyvinyl-N-Alkylcarbamate (z.B. Polyvinyl-N-oktadezylcarbamate), wie in US-A-2,532,011 beschrieben,
und Copolymere, die höhere
Alkylacrylate enthalten (z.B. Oktadezylacrylat oder Behenylacrylat),
wie etwa die, die in US-A-2,607,711 beschrieben sind, oder Alkylmethacrylate
(z.B. Stearylmethacrylat), wie etwa die, die in US-A-3,502,497 und
US-A-4,241,198 beschrieben sind, wobei die Alkylseitenkette zwischen
16 und 22 Kohlenstoffatome enthält.
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Diese
Trennpolymere können
miteinander und mit duroplastischen Harzen oder einen thermoplastischen
Film bildenden Polymeren vermischt werden, um die Trennbeschichtungszusammensetzung
auszubilden. Außerdem
können
andere Additive in den Trennbeschichtungszusammensetzungen verwendet
werden, wie etwa Füllmittel,
Pigmente, Benetzungsmittel, Viscositätsmodifizierer, Stabilisatoren,
Antioxidanzien und Vernetzungsmitel. Zu dem Band können zahlreiche
andere Schichten hinzugefügt
werden, wie etwa Grundierungen zum Erhöhen der Haftung der Klebeschicht
an der Trägerschicht. Auch
kann gedrucktes 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 gedruckte Material
kann jede Information wie Werbung oder Anweisungen sein. Außerdem kann
zum Verändern
der Opazität
des Bandes eine zusätzliche
Flutschicht aus Druckfarbe oder eine ähnliche Beschichtung verwendet
werden. Das Band könnte
Geruchsverbesserer, Parfüme,
antistatische Materialien und verkapselte Reinigungschemikalien enthalten.
Auch können
die Ablöseeigenschaften
des Trägers
derart modifiziert werden, daß der
Träger und
der Kleber zusammen eine erwünschte
Abwickeleigenschaft erzielen. Die Ablöseeigenschaften des Trägers können modifiziert
werden durch Auftragen einer Zusammensetzung mit geringer Oberflächenenergie,
Grundieren, Coronaentladung, Flammenbehandlung, Aufrauhen, Ätzen und
Kombinationen.
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Es
können
viele Arten von Klebern verwendet werden. Der Kleber kann heißschmelzbeschichtete
Formulierungen, transferbeschichtete Formulierungen, lösungsmittelbeschichtete
Formulierungen, wasserbasierte und Latex-Formulierungen enthalten. Zu Beispielen
von Klebern, die sich für
die Erfindung eignen, zählen
jene auf der Basis von allgemeinen Zusammensetzungen aus Polyacrylat;
Polyvinylether, Dien-haltiger Kautschuk wie etwa Naturkautschuk,
Polyisopren und Polyisobutylen; Polychloropren; Butylkautschuk,
Butadien-Acrylonitril-Polymer; thermoplastisches Elastomer; Blockcopolymere
wie etwa Styrol-Isopren- und Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere,
Ethylen-Propylen-Dien-Polymere und Styrol-Butadien-Polymer; Poly-alpha-Olefin;
amorphes Polyolefin; Silikon; Ethylen-haltiges Copolymer wie etwa
Ethylenvinylacetat, Ethylacrylat und Ethylmethacrylat; Polyuretan;
Polyamid; Epoxyd; Polyvinylpyrrolidon- und Vinylpyrrolidon-Copolymere;
Polyester und Mischungen der obigen. Die Kleber können zusätzlich Additive
wie etwa Klebrigmacher, Weichmacher, Füllstoffe, Antioxidanzien, Stabilisatoren, Pigmente,
diffundierende Teilchen, Vulkanisationsmittel und Lösungsmittel
enthalten.
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Zu
geeigneten Klebern zählen
druckempfindliche Kleber. Druckempfindliche Kleber sind normalerweise
bei Raumtemperatur klebrig und können durch
Aufbringen von höchstens
geringem Fingerdruck an eine Oberfläche geheftet werden. Eine allgemeine
Beschreibung von geeigneten druckempfindlichen Klebern findet man
in der Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Band 13,
Wiley-Interscience Publishers (New York, 1988). Eine weitere Beschreibung
von geeigneten druckempfindlichen Klebern findet man in der 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 variablen Druck- und Aufbringsystem, wie etwa in
US-A-6,432,528 beschrieben, verwendet werden. Die Länge des
Bandsegments für
jede Anbringung kann variiert werden, wobei ein Mechanismus verwendet
wird, der von einer von einem Detektor gesehenen Marke ausgelöst wird.
(Herkömmliche
Systeme verwenden ein gestanztes Etikett auf einem Liner, was erfordert,
daß der
Kunde bestimmt, welche Etikettengröße benötigt wird und Etiketten dieser
Größe für jede Anwendung
lagert.) Mit einer einzigen Bandeingaberolle kann eine unendliche
Anzahl verschiedener Bandsegmentlängen hergestellt werden. Die Länge des
Bandsegments kann davon abhängen,
wo eine Ausrichtungsmarke gedruckt wird. Dies gestattet nicht nur
den Druck variabler Information auf das Band, sondern auch das Justieren
jeder Bandsegmentlänge,
damit den Anforderungen der gedruckten Nachricht entsprochen wird.
Die Bandsegmentbreite bleibt von der gleichen Versorgungsrollenquelle
konstant.
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Es
gibt mehrere Möglichkeiten,
wie ein Band bedruckt und auf eine beliebige Oberfläche einer Schachtel
aufgebracht werden kann, und das System kann an einer Kartonverschlußvorrichtung
montiert werden. Der Drucker 18 druckt die gewünschte Information
auf das Band 14, um Bandsegmente auszubilden. Bei dem Drucker 18 kann
es sich um einen beliebigen serienmäßig produzierten Drucker handeln,
wie etwa Modell PE42 von der Firma Datamax Corporation (Orlando,
FL, USA), oder einen ähnlichen
Drucker oder eine Druckmaschine mit oder ohne Modifikation, der/die
an der Kartonverschlußvorrichtung 9 montiert
ist. Ein Controller 20 sagt dem Drucker 18, was
auf das Band 14 gedruckt werden soll, und wie lang die
Bandsegmente sein sollten.
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Nach
dem Drucken bringt ein Anbringmechanismus 22 das Bandsegment
auf einer Oberfläche
der Schachtel 6 an, entweder vor oder nach dem Schneiden
des Bandsegments 8. Der Anbringmechanismus 22 kann
einen Sammler 24 enthalten, der einen Tänzerarm 26 enthalten
kann, und einen Applikatorarm 28. Der Tänzerarm 26 kann die
Menge an Band 14 liefern, die erforderlich ist, um den
Unterschied bei der Geschwindigkeit zwischen der Kartonverschlußvorrichtung 9 (25,4–50,8 cm/s
(10– 20
in/s) und dem Drucker 18 (5,1–30,5 cm/s (2–12 in/s)
auszugleichen, und zwar in Abhängigkeit
von solchen Eigenschaften wie der Auflösung, der Länge des Bandsegments, der Art
des Bands und der Art von Drucker). Außerdem kann der Tänzerarm 26 die
Spannung am Ausgang des Druckers 18 im wesentlichen gleichförmig halten,
um Ungenauigkeiten zu eliminieren, die durch zu starkes Ziehen des
Bands 14 verursacht werden. Alternativ könnte die
Kartonverschlußvorrichtung 9 mit
der gleichen Geschwindigkeit wie der Drucker laufen, so daß kein Tänzerarm 26 benötigt wird.
Eine Alternative zu dem Tänzerarm 26 ist ein
System mit offener Schleife (nicht gezeigt), bei dem das Band 14 aus
dem Drucker 18 ausgetragen wird, hinunterhängt und
eine Schleife bildet und sich dann zum Bandagierungskopf bewegt.
Ein Detektor, wie etwa ein Fotosensor, bestimmt, wann die Mindestschleife
erreicht ist und gestattet, daß der
Drucker 18 den Druck wieder aufnimmt.
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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 eine
Schachtel 6, die durch die Kartonverschlußvorrichtung 9 befördert wird,
den Applikatorarm 28 kontaktiert, auf dem sich das Bandsegment
befindet, haftet das bedruckte Bandsegment an der Schachtel 6.
Die Bewegung der Schachtel 6 bewirkt, daß der Applikatorarm 28 schwenkt,
um das Bandsegment entlang einer Seite der Schachtel 6 anzubringen.
Bei einem L-Clip, wenn die Walze an dem Applikatorarm 28 die
Ecke der Schachtel 6 erreicht, rollt sie um die Ecke herum
und bringt das gleiche Bandstück
um die Ecke herum und auf der benachbarten Seite der Schachtel 6 an.
Bei einem C-Clip wird Band auf die Vorderseite, Oberseite und den
Boden der Schachtel 6 aufgebracht. Dieses Verfahren kann
an dem oberen Bandagierungskopf, dem unteren Bandagierungskopf oder
an auf der Seite montierten Köpfen
verwendet werden.
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Das
Bandsegment wird von einem nicht gezeigten Schneidmechanismus durchgetrennt.
Wenn bei einer Ausführungsform
eine (zusammen mit erforderlicher Bandsegmentinformation gedruckte) Ausrichtungsmarke
an einem Detektor wie etwa einem Fotosensor vorbeiläuft, wird
ein Luftzylinder betätigt,
der bewirkt, daß der
Applikatorarm 28 sich zurückzieht und den Bandweg ändert. Der
neue Bandweg kreuzt die Ebene des Schneidmechanismus. Eine weitere
Bewegung der Schachtel 6 bewirkt, daß das Bandsegment abgeschnitten
wird, und die Schachtel bewegt sich weiter, bis sie aus der Maschine
austritt. Wenn der Fotosensor freiliegt, kehrt der Luftzylinder
in seine Ausgangsposition zurück.
Der Drucker 18 druckt unabhängig von dem Aufbringungsprozeß wie im
Voraus eingestellt. Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Band von
einem standardmäßigen Abschneidemechanismus
geschnitten, der in bekannten Bandagierungsköpfen vorliegt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
kann ein FSA (Flat Surface Applicator) dazu verwendet werden, Band
an den Seiten von Schachteln anzubringen. Ein Drucker und ein Tänzerarm
befinden sich in dem Bahnweg vor dem Applikator. Bei diesem System
können
ein oder mehrere Bandsegmente variierender Länge und Information an der
gleichen Seite einer Schachtel angebracht werden. Eine Ausrichtungsmarke
am Band bestimmt die Länge
des Bandsegments. Eine Marke an der Schachtel oder ein Zeitgeber
leitet das Anbringen ein.
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Es
können
auch Vakuumpad-, Vakuumband- und Vakuumradsysteme verwendet werden.
Bei einem Vakuumradsystem wird das Band nach dem Bedrucken von dem
Vakuumrad erfaßt
und das Bandsegment wird abgeschnitten. Das Vakuumrad dreht oder
bewegt gegebenenfalls einen Arm, um das Bandsegment zu positionieren.
Das Rad bewegt sich zwischen einer ersten Position, in der das Rad
das Bandsegment 8 empfängt,
und einer zweiten Position, in der das Bandsegment 8 auf
einer Oberfläche, wie
etwa einer Schachtel, angebracht wird. Der Controller kann dazu
verwendet werden zu regeln, wann das Vakuumrad zu der zweiten Position
bewegt wird, um das Bandsegment anzubringen, wie lange sich das
Vakuumrad neben der Oberfläche
befindet, und wann das Vakuumrad in die erste Position zurückkehrt,
um ein weiteres Bandsegment zu empfangen. Dieses System kann so
ausgelegt sein, daß Bandsegmente
auf beiden Seiten, sowie Eckenbandsegmente angebracht werden.
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Das
System kann dazu verwendet werden, Information auf das druckempfindliche
Klebeband zu drucken, das auch die Schachtel abdichtet. Dadurch entfällt die
Notwendigkeit für
ein zweites informationtragendes Bandsegment. Dies reduziert die
verwendete Bandmenge und eliminiert eine Hauptteilkomponente der
Kartonverschlußvorrichtung.
Dieses Band muß deshalb
die erforderlichen Abdichteigenschaften mit der Eigenschaft, Druckfarbe
empfangen und halten zu können,
kombinieren. Außerdem
kann Information auf dem Abschnitt des Bands angebracht werden,
der den Schenkel der Dichtung auf der Seite der Schachtel bildet,
so daß sie
gelesen (oder gescannt) werden kann, ohne daß die Oberseite der Schachtel
zu sehen sein muß.
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Beim
Variieren der Länge
des Bands 14 oder wenn im wesentlichen die gleiche Länge Band 14 (mit
der gleichen oder anderer Information, die auf das Band gedruckt
ist) verwendet wird, um ein Bandsegment 8 herzustellen,
ist es möglicherweise
erforderlich, die Länge
des Bands zu steuern, um sicherzustellen, daß jedes Bandsegment die Information
an der richtigen (gleichen) Stelle auf der Schachtel 6 aufweist.
Dies erfordert das Ausrichten der gedruckten Information auf dem
Bandsegment und wird unten als der Ausrichtungsaspekt der Erfindung
erörtert.
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Bei
vielen Bändern
wie etwa Etikettenvorratsmaterial ohne Liner gibt es einen Kompromiß zwischen
leichtem glattem Abwickeln des Bands von seiner Rolle und der Druckverankerung.
Wenn eine Trennbeschichtung verwendet wird, die eine ausreichend
geringe Abwickelkraft benötigt,
um ein glattes und leichtes Abwickeln zu gestatten, haftet die Thermotransferdruckfarbe
nicht am Band. Allgemein wird ein Silikon oder ein anderes Trennmittel
auf den Bandträger
gegenüber
dem Kleber aufgetragen, um die Haftung zwischen dem Kleber und dem
Träger.
zu reduzieren und ein glattes ruckfreies Abwickeln zu erzeugen.
An bestimmten Arten von Trennmitteln haften Druckfarben nicht gut.
Trennmittel jedoch, die eine gute Druckfarbenhaftung oder – verankerung am
Band gestatten, gestatten kein glattes Abwickeln des Bands. Wenn
das Band beim Abwickeln ruckt, dann bewegt es sich auch ruckweise
durch den Drucker, was Defekte bei der gedruckten Information verursacht.
Dies ist besonders beim Drucken von Strichcodes und anderer präziser Information
wichtig. Dies wird von dem Abwickelaspekt der Erfindung angegangen,
bei dem Band mit einer bedruckbaren Trennmittelbeschichtung bei
Thermotransferdruckern verwendet werden kann. Der Bandaufbau kann so
optimiert werden, daß man
den bestmöglichen Druck
erhält,
da die Abwickeleigenschaft kein Problem ist.
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Die 2–4 zeigen
schematisch das System, das beide Aspekte der Erfindung erfüllt. Das Bandzuführsystem 40,
das auf einer Platte auf einem Rahmen montiert sein kann, verwendet
ein System mit offener Schleife zum Ausrichten des Drucks auf dem
Bandsegment 8. Das System 40 erhält Band 14 von
einem Bandvorrat wie etwa einer Vorratsrolle 16, die an
einer Bandmontierwalze montiert ist, und bewegt es zum Drucker 18.
Von dem Drucker 18 aus bewegt sich das Band 14 zu
dem Bandagierkopf der Kartonverschlußvorrichtung 9. Ein
zweiter Sammlerschlitten 42 ist zwischen dem Drucker 18 und
dem Bandagierkopf angeordnet. Der zweite Sammlerschlitten 42 ist
Teil eines zweiten Sammlers 41. Mindestens ein Sensor 44 ist
angeordnet, um die Bewegung des ersten Sammlerschlittens 42 zu
detektieren.
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Das
System 40 gestattet auch, daß sich ein Band mit ruckartiger
Abwickeleigenschaft glatt durch den Drucker bewegt. Das System 40 enthält einen ersten
Sammlerschlitten 46, der als Vorratsseitensammlerschlitten
bezeichnet wird, und einen ersten Sensor 48. Der erste
Sammlerschlitten 46 ist Teil eines ersten Sammlers 45.
Eine Vorabstreifwalze 50, die von einem Motor 52 oder
einem anderen Treiber angetrieben wird, kann das Band 14 von
der Vorratsrolle 16 ziehen. Ein von einem Luftzylinder
oder einer anderen Einrichtung angetriebener mechanischer Arm kann
anstelle des Motors verwendet werden, um das Vorabstreifen zu unterstützen. Eine
Reihe von Leerlaufwalzen 54 sind entlang des Bandwegs angeordnet,
um das Band 14 zu führen.
Folgendes ist der Weg des Bands 14 von der Vorratsrolle 16 zu
dem Bandagierungskopf, wie in den Figuren gezeigt. Das Band 14 von
der Vorratsrolle 16 läuft über die
Vorabstreifwalze 50 und um eine Leerlaufwalze 54.
Es läuft dann
durch den ersten Sammlerschlitten 46, der selbst Walzen 56 enthalten
kann, und um eine weitere Leerlaufwalze 54. Als nächstes läuft es durch
den Drucker 18, um eine oder mehrere zusätzliche
Leerlaufwalzen 54 herum, durch den zweiten Sammlerschlitten 42,
der selbst Walzen 56 enthalten kann, und um zusätzliche
Führungswalzen 58 auf
dem Weg zu dem Bandagierungskopf. Anzahl und Ort der Leerlaufwalzen 54 und
der Führungswalzen 58 können wie
erforderlich abgeändert
werden, um die Konfiguration sowohl des Systems 40 als
auch der Kartonverschlußvorrichtung 9 zu
berücksichtigen.
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Dieses
System 40 gestattet, daß eine kontinuierliche Länge von
Band 14, mit dem eine Schachtel 6 abgedichtet wird
und das auf beliebige Weise angebracht werden kann, so bedruckt
und an der Schachtel angebracht werden kann, daß die gedruckte Information
auf jeder Schachtel im wesentlichen an der gleichen Stelle erscheint.
Beispielsweise könnten
eine Produktbeschreibung und ein Strichcode derart auf den Bandschenkel
an jedem Ende gedruckt werden (siehe 1), daß sie beim
Stapeln auf einer Palette zum Versand gesehen werden kann.
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Dieser
Ausrichtungsaspekt des Systems 40 funktioniert wie folgt.
In der in 2 gezeigten Ausgangsposition
befindet sich Band 14 auf der anbringenden Walze 30,
und eine Schachtel 6 wird in die Kartonverschlußvorrichtung 9 eingeführt und
kontaktiert das Band 14 am Bandagierungskopf. Dies zieht das
Band 14 von zweiten Sammler 41, der bewirkt, daß der zweite
Sammlerschlitten 42 aus einer ersten Position wie in 2 gezeigt
zu einer zweiten Position wie in 3 gezeigt
heruntergezogen wird, um das Band der Schachtel zuzuführen.
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Beim
Detektieren der Abwärtsbewegung
des zweiten Sammlerschlittens 42 sendet der zweite Sensor 44 ein
Signal an einen Controller 60, wie etwa einen programmierbaren
Logikcontroller (PLC), der ein Signal zu dem Drucker 18 sendet,
um dem Drucker zu sagen, daß er
mit dem Druck beginnen soll. Der Drucker 18 druckt die
erforderliche Information, um ein Bandsegment einer vorbestimmten
Länge herzustellen.
Die Länge
des gedruckten Materials sollte geringfügig kürzer sein als die mittlere
Bandanbringungslänge
auf der Schachtel, derart, daß der Druck
sich nicht bis zum Rand des Bandsegments 8 erstreckt.
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Der
Bandagierungskopf bringt ein zuvor bedrucktes Bandsegment an der
Schachtel 9 an und schneidet es auf eine beliebige geeignete
Weise ab. Nach dem Anbringen des Bands an der Schachtel bewegt sich
der zweite Sammler 42 nach oben in seine Ausgangsposition.
(Der Drucker 18 druckt weiter.) Nachdem der Drucker 18 das
Drucken beendet hat, sendet der Drucker ein Signal an den Controller 60. Wenn
der zweite Sensor 44 den zweiten Sammlerschlitten 42 deshalb
nicht detektiert, weil der Schlitten nicht in seine ursprüngliche
Position (in 3 gestrichelt gezeigt) zurückgekehrt
ist, sendet der Controller 60 ein Signal an den Drucker 18,
das Band 14 solange zu drehen (Vorschub ohne Drucken),
bis der zweite Sensor 44 den in seine in 2 gezeigte
Ausgangsposition zurückgekehrten
zweiten Sammlerschlitten 42 detektiert.
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Bei
dem Abwickelmerkmal der vorliegenden Erfindung wird die Spannung
des Bands durch den Drucker gesteuert, damit auf ein Band, auf dem Druckfarbe
gut haftet und das ruckartig abgewickelt wird, präzise Information
genau gedruckt werden kann.
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Wie
in den 2–4 gezeigt,
wird die motorgetriebene Vorabstreifwalze 50, die eine
hohe Zugkraft aufweist, von dem Vorabstreifmotor 52 angetrieben.
Die Vorabstreifwalze 50 ist zwischen der Vorratsrolle 16 und
dem ersten Sammlerschlitten 46 hinter der Vorratsrolle 16 angeordnet.
Der Motor 52 treibt die Vorabstreifwalze 50 an,
die das Band 14 von der Vorratsrolle 16 abzieht,
und führt
das Band 14 mit einer niedrigen gesteuerten Spannung dem Drucker 18 zu,
wie etwa 4,45–22,24
N (1–5
1b). Dies gestattet den Einsatz eines druckbaren Trennmittels, das
in der Regel entweder eine hohe oder ruckartige Abwickeleigenschaft
oder beide aufweist. Die Vorabstreifwalze 50 zieht das
Band 14 von der Vorratsrolle 16 ab, absorbiert
den größten Teil
des Abwickelschocks und liefert das Band 14 mit einer gesteuerten
gleichförmigen
Spannung an den Drucker.
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Folgendes
ist die Operationsreihenfolge dieses Aspekts des Systems 40.
Zuerst beginnt der zweite Sammlerschlitten 42 damit, Band
zu ziehen (in 2 gezeigt), der Drucker 18 zieht
Band 14 während
des Druckzyklus. Dies zieht den ersten Sammlerschlitten 46 zum
Zuführen
von Band in den Drucker aus einer in 3 gezeigten
ersten Position zu einer in 4 gezeigten
zweiten Position. Wenn sich der erste Sammlerschlitten 46 ausreichend
nach unten bewegt, damit der erste Sensor 48 sein Vorliegen detektiert,
sendet der erste Sensor 48 ein Signal an den Controller 60,
der ein separater Controller oder der gleiche Controller sein kann,
der für
den Sensor 44 bei dem zweiten Sammlerschlitten 42 verwendet wird.
Der Controller 60 sendet dann ein Ausgangssignal zum Einschalten
des Motors 52. Der Motor 52 treibt die Vorabstreifwalze 50 an,
die Band 14 von der Vorratsrolle 16 abzieht. Während Band
von der Vorratsrolle 16 durch die Vorabstreifwalze 50 abgezogen wird,
bewegt sich der erste Sammlerschlitten 46 vom ersten Sensor 48 weg,
der ihn nicht länger
sieht, und der Sensor sendet ein Signal an den Controller 60, um
zu beenden, daß der
Motor 52 die Vorabstreifwalze 50 antreibt und
das Band 14 aus der Vorratsrolle 16 zieht. Wenn
der Drucker 18 mehr Band zieht, kann sich der erste Sammlerschlitten 46 während des
Bedruckens eines gegebenen Bandsegments mehrmals hinunter und hoch
bewegen.
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Der
erste Sammlerschlitten 46 wird durch eine Kraft ausgeglichen,
die auf jede geeignete Weise bereitgestellt werden kann, wie etwa
durch ein Gewicht oder eine Feder (nicht gezeigt), das/die so ausgelegt
ist, daß das
Band die richtige Spannung erhält.
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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 Motor-Steuerung verwendet werden,
derart, daß die
Motordrehzahl durch die Position des ersten Sammlerschlittens 46 bestimmt wird.
Außerdem
kann ein Schrittmotor dazu verwendet werden, das Band mit der gleichen
Geschwindigkeit anzutreiben, wie der Drucker dies erfordert.
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Die
Vorrichtung kann mit einem gegebenen Bandsegment betrieben werden,
das bedruckt ist und nicht unmittelbar an der nächsten Schachtel angebracht
wird. Das Bandsegment wird durch einen Weg wie etwa einen Sammler
oder einen Raffvorhang gewickelt, weil es an einer Schachtel angebracht
wird, die sich zum Zeitpunkt unmittelbar nach dem Druck mehrere
Schachteln stromaufwärts
befindet. Eine oder mehrere zuvor bedruckte Bandsegmente müssen angebracht
werden, nachdem ein gegebenes Bandsegment bedruckt worden ist und
bevor das gegebene Bandsegment angebracht wird. Alternativ kann
die Vorrichtung gemäß einem „nächstes Bandsegment
hinaus"-Protokoll
arbeiten. Das heißt,
nachdem die Bandsegmente bedruckt worden sind, werden sie nicht
in einer Schlange plaziert, damit ein oder mehrere zuvor bedruckte
Segmente von Band angebracht werden können. Bei dem „nächstes Bandsegment
hinaus"-System wird ein Bandsegment
bedruckt und ist das nächste
anzubringende Segment. Es kommt zu keiner Anhäufung von bedruckten Bandsegmenten.
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Zusätzliche
Merkmale können
in verschiedenen Kombinationen mit der Erfindung verwendet werden.
Ein Bandsparmerkmal kann die Zufuhr von Band stoppen, wenn sich
Band durch den Drucker bewegt, aber lange Räume auf dem Band nicht bedruckt
werden. Wärme
kann dazu verwendet werden, Druckfarbe zu verschmelzen und zu verankern, die
direkt auf einem Standardschachtelabdichtbandträger oder auf die LAB-Schicht
des Trägers
gedruckt wird. Alternativ kann auf Standardband gedruckte Druckfarbe
mit einer klaren Lage aus beispielsweise einem Lack oder mit einem
klaren Band überlaminiert werden,
um die Druckfarbe zu schützen.
Diese Überlaminierungsprozesse
könnten
einen weiteren Druck in einem Bereich oder in der Nähe eines
Bereichs erleichtern, der bereits gedruckte Information enthält. Außerdem kann
ein einfacher Papierstreifen, der mit einem preiswerten Wachsband
oder über
Tintenstrahldruck bedruckt wird, mit einem durchsichtigen preiswerten
Filmband überlaminiert
werden, das breiter ist als der Papierstreifen. Das Filmband würde sich über die
Grenzen des Papierstreifens hinaus erstrecken und ein bedrucktes,
druckempfindliches Kleberetikett erzeugen.
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An
der Erfindung können
zahlreiche Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden, ohne von dem Schutzbereich
der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise verwenden zwar die gezeigten Ausführungsformen
einen Thermobanddruck, doch könnten
auch Direktthermo-, Tintenstrahlcodierungs- und andere Drucksysteme
verwendet werden. Das Band kann mit nichtvariabler Information vorbedruckt werden,
wobei eine oder mehrere Bereiche oder Felder leer bleiben. Variable
Information kann gedruckt werden, um die Lücken auszufüllen. Außerdem könnte es auf dem Klebeteil des
Bands auch zu einem Umkehrbilddruck kommen. Die Offenbarungen aller
Patente und Patentanmeldungen, die in dieser Anmeldung erwähnt sind,
sind durch Bezugnahme aufgenommen.