CN1075780C - 无衬垫标签分配器 - Google Patents

Abstract

一种分配标签的分配机构，该标签具有压敏材料粘性面(15)和粘性滑移材料涂层面(16)。导板(19)用于沿着等离子体镀层表面将卷筒形状的标签引导至打印机(26)，接着引导至刀具机构(27)，用于制作分散的标签(41)，并分配标签。设置了开口微孔泡沫海绵，以便应用吸入在擦抹器中的硅油来擦抹转动刀具。平板与引导路径成角度地从分配器的出口孔(44)伸出，以便将切下的标签保持在分配器平板上。此外，设置了轮毂组件(12)，其中轮毂具有的接触面积超过沿安装标签供应源的芯内侧的有用接触面积的50%。

Description

无衬垫标签分配器

发明背景和内容

本发明涉及无衬垫标签分配器。

无衬垫标签的应用由于这种标签的相对低价和它们相对的对环境有益而变得很为广泛。已经开发了若干不同的分配器一诸如在上述美国专利申请，美国专利5375752和5417783，欧洲公开申请0577241和在1994年9月26日存挡的共同拥有的未审定美国申请NO.08/312068中所示的一以加速这种标签的分配。每种这样的分配器尤其适合某些分配要求，并能以较低费用成功地分配无衬垫标签。然而，在有些情况，这样的分配器不能理想地适用，因此对上述美国专利申请提出的无衬垫标签分配器一及其相关联的切割机构一进行了发展。

无衬垫标签分配器及其相关联的切割机构可理想地适用于分配来自滚轮的无衬垫标签，甚至当标签在滚轮上是不打有齿孔的。该分配器能刚在分配之前自动地打印标签，并以能够基本避免打印机或切割机构卡塞的方式对它们进行分配。

按该发明的一个方面提出的无衬垫标签分配器包括下述部件：支撑件，用于供应连续形状的无衬垫标签，每个标签具有压敏材料粘性面和粘性滑移材料涂层面。粘性滑移材料导板结构，用于啮合来自标签供应源的标签粘性面。打印头，它位于从标签供应源方向来的导板结构的相对侧，用于打印来自标签供应源的标签的滑移材料涂层面。卸料器表面，它位于从滑移材料结构方向来的打印头的相对侧，该卸料器表面是粘性滑移材料制成的。固定的砧座刀片，它位于从打印头方向来的卸料器表面的相对侧边，用于啮合来自标签供应源的标签粘性面。和自动转动刀具，它与固定砧座刀片协同运行以啮合来自标签供应源的标签滑移材料涂层面，并将来自连续形状无衬垫标签供应源的无衬垫标签切割成用于分配的单个标签。

该发明的连续形状无衬垫标签的支撑件包括一根常规的轴，该轴安装着一个轮毂，其长度约为安装在轮毂上的无衬垫标签滚轮芯长度的25％。无衬垫标签可或是有齿孔的，或具有施加于此的标记，指明来自滚轮的标签卷筒在此处切断成单个标签的大致位置。

粘性滑移材料导板结构邻近啮合标签的滑移材料面的塑料导板而安装，而其粘性滑移材料最好是诸如在美国专利5375752中公开的等离子体镀层，该发明内容在此作为参考文献引入。

在导板结构之后，标签通常在传感器之下通过，该传感器或检测齿孔，或检测指示标签之间分界线的标记，并与打印机和其后的转动刀具的控制机构协同运转。打印头可以是任何一种类型能在滑移材料上打印的打印头，最好是诸如喷墨打印机的非冲击式打印机。当标签还具有热敏材料涂层时，打印头可以是热打印头或热传感打印头。打印头通常与打印滚轴协同运行，打印滚轴可以是等离子体镀层的，但最好是硅树脂滚轴。

紧接打印头下游的是支撑件，它支承卸料器表面和固定的砧座刀片。卸料器表面的粘性滑移材料也最好是等离子体镀层，且卸料器表面以相对水平线向上指向(从打印头)约20-35°之间(最好约27°)的角度而放置，这样，经打印头打印的标签从打印头以一个角度向上移动至转动刀具。已经发现，这样一个角度的设置能将打印机和刀具的卡塞降至最小。卸料器表面还可至少在其部分(如于其上通过的无衬垫标签宽度的5-20％之间的部分)上形成有若干向上突出的突物，用于降低其表面张力。

固定砧座刀片最好也镀敷有诸如等离子体镀层或毛化涂料的滑移材料，并立即紧接卸料器表面。接照本发明已经发现，假如砧座刀片由支撑件表面向上突出、而由卸料器表面向下间隔足够距离以不确保标签的引导边(被切下的边)不碰破，则打印机和转动刀具的卡塞可降至最小。已发现，在约0.001-0.008英寸(最好约0.002-0.004英寸)的范围内，略为在卸料器表面之下而放置是最有效的。

转动刀具，除了滑移涂层转动刀片外，可包括常规流行的结构，如日立(Hitachi)转动刀具，型号为#V15A。滑移涂层可以是等离子体镀层或毛化涂料。

在某些情况下，希望在转动切断机构的下游具有出口滚轴以加速切下标签的分配，诸如通过壳体中的出口孔的分配。当设置有这样的出口滚轴时，它最好也具有滑移涂层表面，且该表面最好是刻有凹槽的(在与其啮合的无衬垫标签宽度的约5-20％之间)，并通常与任一常规类型的压紧机构协同运行。

虽然在先前申请中说明的分配器被认为能卓越地运用于其目的，但已发现，由于空间限制或机壳结构，许多热和其它非冲击式打印机是放置在它们的侧边，而不是在它们的底座或垂直轴线上，通常采用擦抹器部件以防止粘性物在转动切割刀片上的积聚。这样的擦抹器部件通常由毛毡或布料制成，它具有使清洁刀片必须用的硅油向朝下的刀片侧边流动的趋势。也即，由于重力和作用，硅油流向擦抹器的一个端部。因此，由于只有部分刀片涂敷有硅油，而粘性物则得以在刀片的另外部分积聚，产生了不可接受的情况。它要求对刀片进行清洁或更换，以及对擦抹器部件进行更换或重新安装。

按照本发明，已发现，开口微孔泡沫状擦抹器或海绵能基本横越其整个表面而保持硅油，这样，硅油可施加在刀片的整个表面上，而不管转动刀具和擦抹器的指向是否有别于水平方向。深信，海绵状材料的强化吸油作用能使硅油沿擦抹器部件的整个表面而保持，不管它是水平或竖直地伸展着。因此，开口微孔海绵状材料，由于其优越的吸油能力是擦抹器部件的选择材料。

无衬垫标签分配器的另一困难在于，来自卷筒的标签被刀具切断后，打印机的出口滚轴趋于继续驱动标签。假如在壳体的出口处，标签停留的面积不够，于是标签就直接从打印机向外落下，需要用户从地面上将标签检起。假如粘性侧面向下落下，标签就被浪费，用户必须打印第二张标签，并需要时间以便从地面上除去标签。还有，标签可本身捕集壳体的外面，然后飘移至壳体本身与其接触。这引起标签粘在壳体的外侧，这种情况的重复出现能引起壳体出口的卡塞。

为缓和该问题，本发明提出，在打印机壳体的出口设置一块平板，它不仅为标签在需要前提供了一个停留用的表面区域，而且还用于将标签从打印机出来的标签导向路经稍稍抬高以避免标签被捕集和向下飘移与壳体接触的问题。平板的向上角度约在相对导向路经为5°至25°的范围内，而最优角度约为10°-20°。这样，相对标签自壳体输出的运动路径设置了一个约为155°至175°的钝角，而最佳的钝角为160-170°。平板可从壳体伸出约1/2英寸，但根据标签长度的不同，平板长度可长一些或短一些。平板或镀有等离子体镀层，或更好一些，涂有毛化涂料，它阻止标签粘至表面上，由于平板不是一个主动输运标签材料的表面，毛化涂料比等离子体镀层更为可取。毛化涂料提供一种滑移表面，但不如等离子体镀层提供表面的滑移大。这样，标签能有益地贴在具有毛化涂料涂层的平板上，而当需要时，则能容易地取走，假如打印机在其侧面指向，标签从打印机吐出，抓住平板，这样它仍然基本与地面垂直，从而促进标签的抓获。

根据本发明的另一方面，在将带衬垫的基底材料从供应源通过打印机而进给时，不引起供应源通过打印机的跟踪问题，因为滑移的衬垫造成低的摩擦系数，使储料器只是简单地将其本身展开。这样，当进入打印机的打印区域时，标签供应源不会摇摆，标签储料器也不会偏移。许多常规的标签打印机设置有轴，在轴上设置了一个小的轮毂以容纳标签材料。轮毂的尺寸与衬垫作基底的储料器无关，因为对储料器不作用附加的力。因此，通常设置一个十分小的轮毂，其接触面积约为带衬垫储料器供应源芯的25％接触面积。但是，这种标准的轮毂在无衬垫的环境中的运行是不能令人满意的。

由于缺少滑移层，为了从标签的下一层上取走标签材料，对无衬垫签而言，需要大大增强的剥离力，因为压敏材料粘性面是在供应源上的。这造成一个附加的力，引起在打印机内的跟踪问题。从而当无衬垫标签材料进入打印头时，有时它会扭曲，或者可能接触主动输运表面之前的未用滑移涂层加以保护的表面，这样，标签材料可能粘至分配器未经保护的部分上。

本发明提出在轴上设置一个衬套轮毂，这样，衬套轮毂和普通机构轮毂与无衬垫标签供应源的芯的内径之间的接触面积超过标签供应源芯面积的50％。因而，通过增设一个附加的轮毂，供应源标签通过分配器和打印机的偏移和跟踪问题能消除。轮毂覆盖的面积能高达芯面积的100％，但覆盖约达75％表面面积的轮毂组合运行良好。此外，由于标签有不同的尺寸，例如用于4英寸卷筒的衬套轮毂，如它将接触面积增至75％。就可适合3英寸宽的标签，这导致给出100％的接触面积。因此，一个单个衬套轮毂可使用于若干不同尺寸的芯。

在本发明提出的最佳实施例中，提出了一种用于无衬垫标签的分配机构，每一无衬垫标签具有压敏材料粘性面和粘性滑移材料涂层面，该机构包括壳体，该壳体界定无衬垫标签的导向路径，该导向路径包含粘性滑移材料的卸料器表面，用于啮合无衬垫标签的粘性面，和出口孔，用于从该机构沿着预定路径供应无衬垫标签；砧座刀片，它紧邻卸料器表面，用于啮合无衬垫标签的粘性面；刀具，它与砧座刀片协同运行以啮合无衬垫标签的滑移材料涂层面，并切割标签；和平板，它由壳体支承，并由出口孔向外延伸，该平板倾斜放置，与预定路径形成一个钝角，并沿着通过出口孔的无衬垫标签的压敏材料粘性面而放置。

在本发明提出的另一最佳实施例中，设置了用于切割无衬垫标签的机构，每一无衬垫标签具有压敏材料粘性面和粘性滑移材料涂层面，该机构包括粘性滑移材料的卸料器表面，用于啮合无衬垫标签的粘性面；砧座刀片，它紧邻卸料器表面，用于啮合无衬垫标签的粘性面和滑移材料涂层面中的一个面；转动刀具，它与刀片协同运行，用于啮合无衬垫标签的粘性面和滑移材料涂层面中的另一个面，并切割标签；和擦抹器，它浸透硅油，用于擦抹转动刀具以防止粘性物在转动刀具上的积聚，擦抹器是以开口微孔泡沫状材料制成的。

在本发明提出的再另一个最佳实施例中，提出了一种无衬垫标签分配器，该分配器包括支撑件，用于支承缠绕在芯上的连续形状的无衬垫标签供应源，每一标签具有压敏材料粘性面和粘性滑移材料涂层面，该支撑件包括轮毂，它用于旋转而安装，并具有与芯接触的面积，该接触面积超过50％的无衬垫标签供应源芯的面积；导向结构，它用于啮合来自标签供应源的标签；打印头，它位于从标签供应源方向来的导向结构的相对侧，用于打印来自标签供应源的标签的滑移材料涂层面；卸料器表面，它位于从滑移材料结构方向来的打印头的相对侧，并由粘性滑移材料制成；砧座刀片，它位于从打印头方向来的卸料器表面的相对侧面，用于啮合来自标签供应源的标签的粘性滑移材料涂层面和压敏材料粘性面中的一个面；和转动刀具，它与砧座刀片协同运行，用于啮合来自标签供应源的标签的粘性滑移材料涂层面和压敏材料粘性面中的另一个面，并将来自连续形状标签的供应源的标签切割成用于分配的单个标签。

本发明的主要目的是提供一种有效的无衬垫标签分配器及用于此处的切割机构。通过对发明详细说明和研究，以及通过所附权利要求，发明的这一和其它目的将变得清晰。

附图概述

图1是本发明提出的示例性无衬垫标签分配器的侧向示意图；

图1A是无衬垫标签供应源所用的芯在分配器轴上安装的放大横截面图；

图1B是分配器出口孔的放大视图，图中展示了倾斜平板；

图2是图1中分配器的卸料器表面和切割机构的详细侧向透视图，为了清晰，部分被切去；

图3是图1和2中的卸料器表面的局部放大前端视图，图中展示了与其相关联的无衬垫标签，为了清楚，也加以放大；和

图4是图1中分配器出口滚轴示例性结构的局部前端视图。

实施例图的详细说明

图1示意地展示了本发明提出的示例性分配器，它用于分配例如在滚轮10上的无衬垫标签，滚轮10是连续形状的无衬垫标签的供应源。在滚轮10上的无衬垫标签或可在标签之间有齿孔，或没有齿孔。可设置敏感元件指示器，这样，标签的开始和终止位置就可确定。图1中所示的分配器可放置在共用壳体中，它在图1中以点线示意地用11加以表示。

无衬垫标签供应源10安装在支撑件上。图1中支撑件仅以12示意地加以表示，并以后在图1A详细地说明。滚轮10在箭头13所示方向转动，由于标签从滚轮10上卸走，滚轮10的尺寸缩小。如在所有无衬垫标签中常见的那样，构成滚轮10的无衬垫标签由基片14，通常是纸(见图3的示意表示)构成，在其一个面上有压敏材料粘性涂层15，而在其另一个面上有粘性滑移材料涂层(如硅树脂)16。

来自滚轮10的无衬垫标签最好在啮合其滑移材料涂层16的面的塑料导板18之下通过，然后通向啮合粘性面15的粘性滑移材料导向结构19。结构19最好包括等离子体镀层的斜坡，例如以角β相对水平线(图1中以20表示)而放置。角β通常位于约20°-35°(如大约27°)之间。斜坡19最好包括弧形的导入部分21。

连续形状的无衬垫标签在图中以22示意地表示，通常在诸如常规光学传感器的传感器24之下通过。传感器24或检测卷筒22的单个标签之间的齿孔线，或检测为指示标签之间分界线目的而施加的标记。传感器24可与计算机控制器25或类似装置协同工作，计算机控制器25通常控制在图1中以26示意性表示的打印头，和转动刀具，它在图1中以27示意性地表示，而在图2中将较详细地表示。在接收到来自传感器24的输入后，控制器25适当地控制打印头26和刀具27。

打印头26与卷筒22的滑移材料面16协同工作以便在其上打印戳记，通常在计算机控制器25的控制之下打印各种戳记。打印机26可以是任何一种合适类型的能在滑移材料面16上打印的打印机。诸如像喷墨打印机的非打击式打印机。当卷筒22包括的无衬垫标签在滑移涂层16之下，或围绕其周围(如现时常见的那样)具有热敏材料涂层时，打印头26可以是热或热传感打印头。通常，打印头26与打印滚轴28协同工作，它是一种硅树脂滚轴，但也可以是等离子体镀层的，以便具有粘性滑移性能。

在标签22运行方向的下游有支撑件30，该方向在图1和2中用箭头29表示。由图1、2、3可见，支撑件30最好支承卸料器表面31和固定的砧座刀片32。卸料器表面31最好是砧台或其它形状金属制品33的一般的平面表面，表面31是经等离子体镀层的，这样它就不会粘在它啮合的粘性面15上。卸料器表面31以角α(见图2)相对水平线20而放置，角α通常与角β大致相同，也即在约20-35°之间，最好约为27°。如由图1和2可见，表面31从打印头26向上指向转动刀具机构27，发现这样能使卡塞达到最少。

如图3示意地所示，表面31至少在其部分上形成有若干向上伸出的突物34。例如在表面31上可形成20个这样的突物34，突物34的总长度约在由其上通过的无衬垫标签22的宽度的5-20％之间。突物34(它们也是经等离子体镀层的)的目的是要减少卸料器表面31的表面张力，从而使粘性地粘到其上的可能性达到最小。虽然图3中所示的突物34具有波纹形状，它们也可具有任何要求的工作轮廓和相对尺寸。

紧挨卸料器表面31的下游是砧座刀片32。砧座刀片32由硬质钢或类似材料制成，最好也是由等离子体涂层或涂敷有毛化涂料，至少与正好切下的粘性面15可能接触的部分是由等离子体镀层或涂敷有毛化涂料的。硬质刀片32有一个部分36，它从支撑件30向上突出距离t，而从卸料器表面31向下距离s。向上和向下的间隔优选地约在0.001-0.008英寸之间，最好约在0.002-0.004英寸之间。已发现刀片32的部分36虽小，但意义重大，它也能使整个分配器，特别是打印头26和转动刀具27的卡塞达到最小。

转动刀具27通常包括转动刀片38，它安装在被驱动的转轴39(如通常由受计算机控制器25控制的电动马达加以驱动)上。转动刀片38-即使它开始时只啮合卷筒22的滑移材料面16-也可由等离子体镀层。然而，刀片38最好可用毛化涂料或清化涂敷。刀片38与刀片32协同运转，从而将卷筒22的无衬垫标签切成单个标签，如像图1中示意地所示的沿着方向29位于转动刀具机构27下游的单个标签41。转动刀具机构27可以是诸如日立(Hitachi)转动刀具的流行转动刀具，型号为#V15A，并放置有诸如毛化涂料或类似物的滑移涂层。

为了再进一步阻止卷筒22的粘性面15粘至砧座刀片32上，在切割完全后，可稍将卷筒22抽回(在与方向29相反方向上运动)约八分之一至一英寸。这可由计算机控制器25使打印滚轴28的方向相反，或使其它运输机构(诸如滚轮、皮带或类似物)的方向相反来达到，这些其它运输机构是与图1中的分配器相连接的，但没有表示在图1中。

在刀具27的下游可设置出口滚轴43。虽然出口滚轴43不是实质性的，但它确实有助于被切下的标签41通过壳体11中出口孔44的分配。一个平板47由壳体支承并且面向通过出口孔的标签的压敏材料粘性面15从壳体44侧部向外延伸。该平板与预定路径成一锐角γ，从而在下游方向与该路径会聚。出口滚轴43也最好经等离子体涂层，且由于标签不粘至其上是十分重要(因为这将阻碍其通过出口孔44的分配)。经等离子体镀层的滚轴43的表面可刻以凹槽以减少滚轴43的整体表面张力。凹槽可能采取的一种外形示意地示于图4中，那里环形凹陷45设置在环形台阶46之间。不需要在滚轴43的整个宽度上都刻以凹槽，但是-如与表面31的突出物34那样-可设置在约等于在其上通过的无衬垫标签宽度的5-20％的部分上。

出口滚轴43可与通常的压紧机构协同运行，它在图1中仅示意地用48表示。这种压紧机构可以是任何普通类型的，它啮合标签41的滑移材料涂层面16。例如，它可以是由重力或由弹簧加压到位的另一个滚轴、或是由重力或由弹簧加压到位的一个低摩擦材料的滑板、或是向下施加轻微压力的弹簧指、或其它常规的机构。

对上述所有的粘性滑移表面，最好它们是经等离子体镀层的。但是，在某些情况下，它们可包括其它的滑移材料，诸如硅树脂涂层。

现在请返回参考图1，应正确估价在转动刀具刀片38上有堆积粘性物的可能性，和以前使用过的由含硅油的传统毛毡或布料制成的擦抹器得以保持刀具刀片没有粘性物堆积。但是，由于分配器有不同指向的可能性，已发现，采用这种常规的擦抹器部件，当分配器有别于水平指向时，不能均匀的施加或沿着整个擦抹器部分施加硅油。为使含硅油的擦抹器部件能持续地清洁整个刀片38，本发明的擦抹器部件50是由开口微孔泡沫海绵状材料制成的。海绵状材料由于其超常的吸油作用能在其整个表面基本均匀地保持硅油，而不管擦抹器的指向如何变化。也即，即使擦抹器部件位于其侧边，海绵状材料的吸油作用也将从任何油池或油源中吸引硅油，这样，它可基本均匀地横越刀具刀片38而作用，以便将后者保持没有粘性物残屑。

请参考图1A，图中展示了标签供应源10的安装。通常，标签10以缠绕芯52的滚轮形状进行供应，芯52最好由厚硬纸板材料制成。在过去的带衬垫标签结构中，单个轮毂54安装在轴56上，形成部分分配器。轮毂通常约为25％的长度，也即所具的接触面积约为芯52内表面上可利用接触面积的25％。在带衬垫的标签中不发生跟踪，摇摆或偏移问题。但是，由于无衬垫标签的剥离强度大大地高于带衬垫标签的剥离强度，已经发现，这种布置在实际上当标签通过分配器时肯定要引起标签的偏移和移出轨迹的运动。为预防这一问题，在轴56上设置了附加的衬套轮毂58。衬套轮毂58具有与常规轮毂54相同的直径，不管怎样，组合的两个轮毂提供的接触面积超过沿芯52内侧的可利用表面的50％。被轮毂覆盖的面积能高达芯面积的100％，但是已经发现，覆盖高达75％可利用芯面积的轮毂组合运行良好。

如此可见，本发明提供了一种简单又多功能，又有效的无衬垫标签分配器以及用于无衬垫标签的切割机构。虽然这里已展示和说明的发明是目前想像中其最实际和最佳的实施例，但对该技术的普通技术人员来讲，显然在发明的范围内可进行许多修正，该范围是与所附权利要求的最广泛的说明相一致的，从而包含所有相当的结构和装置。

Claims (4)

1、一种用于分配来自一无衬垫标签卷筒的无衬垫标签的分配机构，无衬垫标签具有压敏材料粘性面(15)和粘性滑移材料涂层面(16)，所述机构包括：

壳体(11)；沿着一导向路径并在一固定的卸料器表面(31)上向其下游输送卷筒的标签卷筒输送装置，卸料器表面带有粘性滑移材料以便啮合无衬垫标签的粘性面，该壳体具有一个出口孔(44)，用于沿着一预定路径从所述机构供应无衬垫标签；

砧座刀片(32)，它紧邻所述卸料器表面(31)并位于其下游，用于啮合无衬垫标签的粘性面(15)；

转动刀具(27)，它与所述砧座刀片协同运行以啮合无衬垫标签的滑移材料涂层面，并从卷筒上切割标签；以及

平板，它由所述壳体(11)支承，并在所述出口孔(44)侧边面向通过出口孔的无衬垫标签的压敏材料粘性面(15)向壳体外部延伸，所述平板具有粘性滑移材料上表面并且与所述预定路径成一锐角，从而在下游方向与该路径会聚。

2、如权利要求1所述的机构，其特征在于，所述锐角在5°-25°之间。

3、如权利要求1所述的机构，其特征在于，所述锐角在10°-20°之间。

4、如权利要求1至3任一所述的机构，其特征在于，所述平板具有等离子体镀层表面或者涂敷有毛化涂料的表面，用于在无衬垫标签的压力敏感材料粘性侧面上与无衬垫标签接触。

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