专利名称：无衬标签的割断机构的制作方法
背景技术：
和发明概述由于成本低和相应的对环境的有利性，无衬标签的用量正在增加。为了便于这种标签的制作，已有许多种制签器相继问世，在美国专利第No.5375752号和第No.5417783号、欧洲专利申请第No.0577241号、以及与此有关的于1994年9月26日登记的申请号为No.08/312068的美国专利中，对此都有所说明。这些制签器都适用于特定的制签条件，都可以无困难地成功地制出无衬标签。然而，还有一些特定的情况，这些制签器不能适应要求，为此，本发明提供了一种无衬标签的制签器及其标签割断机构。
本发明的无衬标签制签器及其标签割断机构对于从一个卷轴上开卷的标签串来说是非常适合的，即使在标签之间没有成排的小孔的情况下也是如此。该制签器可以恰好在输出标签之前自动地印制出标签，其输出标签的方式在本质上避免了打印头或割断机构被卡住的现象。
根据本发明的一个方面，无衬标签的制签器包括下列元件一个支撑，用于支撑连续的无衬标签的卷轴，标签的一个表面是压力敏感性粘接面，另一个表面为不粘面；一个不粘导向面，用于与从标签串卷轴上开卷下来的标签的粘接面相接触；一个打印头，设置在所述不粘导向面的相对于标签串的另一侧，用于在从标签串卷轴上开卷下来的标签的不粘面上打印上文字；一个割断器表面，设置在打印头的相对于标签不粘面的另一侧；一个静态的砧刀，设置在割断器表面的相对于打印头的另一侧，用于与从标签串卷轴上开卷下来的标签的粘接面相作用；和一个自动的转动切刀，可与静态的砧刀相协调地动作，以与从标签串的卷轴上开卷下来的标签的不粘面相作用并把标签串切割成单个的标签。
无衬标签卷轴的支撑尤其可以包括一个传统的转轴，以支撑着无衬标签的卷轴。标签之间可以有成排的小孔，也可以有所作的标记，该标记表明了从标签串卷轴上开卷下来的标签之间将被分割成单个标签的位置。
不粘导向面可以安装在一个邻近塑料导向器的位置，该塑料导向器可与标签的不粘面相接触，尤其是该不粘面是一种等离子的涂层，这在美国专利第No.5375752号中进行了介绍，其内容包含于此，以供参考。
标签串通常要经由一个传感器，该传感器或者识别出成排的小孔，或者识别出标明标签分界处的记号，该传感器可与打印头和后序的转动切刀的控制机构相协调地动作。打印头可以是任何传统的型式，可以在不粘材料上打印上文字，尤其是，该打印头是类似于激光喷墨打印头的非针式打印头。当标签上还有热敏涂层时，打印头可以是热感应或热传导打印头。打印头通常可与一个打印辊相协调地动作，该打印辊上也具有等离子涂层。(热敏或激光喷墨打印辊可以有硅涂层，这种打印辊可以从位于纽约州Lancaster的硅产品与技术公司(SiliconeProducts & Technology，Inc.)买到。
恰好在打印头的下游处是一个支撑，该支撑包括割断器表面和静态的砧刀。割断器表面的不粘材料尤其也是一种等离子涂层，割断器表面相对于水平方向向上(从打印头开始)倾斜一角度，该角度大约在20-35°之间(尤其在27°左右)，这样，由打印头印制出的标签沿该角度从打印头向上移动至转动切刀。已经证实，设置该角度可最大限度地减少打印头和切刀处的卡住现象。割断器表面还可以具有数个向上延伸的凸头，至少要在割断器表面的一部分上设置这种凸头(如占经由其上的无衬标签宽度的5％-20％)，以减小该表面的表面吸附力。
静态砧刀尤其是也具有等离子涂层，设置在恰好邻接割断器表面的位置处。另外，静态砧刀也可以涂以晶体结构的涂层。(实际上，切割刃上没有等离子涂层或晶体结构的涂层，仅是支撑元件即刀座上具有这种涂层。)已经证实，如果砧刀位于割断器表面下方一个足够的距离以保证标签的前方边缘(被割断的边缘)不会堵塞的话，本发明可使打印头和转动切刀处的卡住现象最少。已经证实，最有效的距离大约在0.001-0.008英寸之间(尤其在大约0.002-0.004英寸之间)。
转动切刀可以包括传统的刀座，其刀刃上不设等离子涂层，如Hitachi公司(日立公司)的“#V15A”型号的转动切刀便是如此。
在某些情况下，在转动的割断机构的下游，需要设置一个输出辊，以便于输出被割断下来的标签，例如可在壳体上设置一个出口输出这种标签。这种输出辊，如果设置的话，也尤其是具有等离子涂层，该输出辊的表面尤其是可以有槽(分布宽度占与之相接触的无衬标签宽度的大约5％-20％左右)，通常可与任何传统型式的压定机构相协调地动作。
根据本发明的另一个方面，提供了无衬标签(具有压力敏感性粘接面和不粘面)的割断机构。该割断机构包括下列元件一个割断器表面，具有不粘材料的表面，以与无衬标签的粘接面相接触，与水平方向的夹角在20-35°之间；一个静态砧刀，邻接割断器表面，以与无衬标签的粘接面相作用；和一个转动切刀，可与静态砧刀相协调地动作，以与无衬标签的不粘面相作用并使标签串割断。
转动切刀通常包括一个转动刀片，静态砧刀和转动刀片都尤其具有等离子涂层或晶体结构的涂层。制签器的割断器表面和砧刀的走向和尺寸都尤其是如上文所述的那样。
本发明的基本目的是提供一种有效的无衬标签制签器及其割断机构。通过对本发明的详细说明、通过所附的权利要求，本发明的该目的和其他目的会更为清楚。
附图的简要说明
图1是根据本发明的无衬标签制签器的一个实施例的侧视结构示意图；图2是如图1所示的制签器的割断器表面和割断机构的详尽侧视图，其中有的部分没有图示，这样可表达得更清楚；图3是如图1和图2所示的割断器表面的前端的局部放大图，相关的无衬标签也进行了放大以说明得更清楚；和图4是如图1所示的制签器的输出辊的一个实施例的前端的局部视图。
附图的详细说明图1图示了根据本发明的用于输出无衬标签的制签器的实施例，无衬标签举例来说可在卷轴10上，卷轴10由连续的无衬标签组成。卷轴10上的无衬标签之间可以有一排小孔，也可以没有这排小孔。可以设置传感标记，以便于确定一个标签的开始和结束。如图1所示的制签器可以包括一个外壳，该外壳在图1中仅用虚线进行了示意。
无衬标签10的卷轴安装在一个支撑上。该支撑在图1中用12表示，但可以是任何传统的转轴或相关的结构，这在美国专利第No.5375752号、第No.5417783号或欧洲(EPO)专利申请第NO.0577241号中都有所介绍。当卷轴10沿箭头13所示的方向转动时，卷轴10上的标签开卷，同时卷轴10的尺寸在减小。构成卷轴10的无衬标签，和所有的无衬标签一样，也是包括(参见图3)一个基底14、一个压力敏感性粘接面15和一个不粘面(如用硅作涂层)16，其中的基底14通常为纸张，粘接面15位于基底14的一个表面上，而不粘面16则处于基底14的另一个表面上。
从卷轴10上开卷下来的标签尤其是经由塑料导向器18再经由不粘导向器19，塑料导向器18与标签的不粘面16相接触，而不粘导向器19与标签的粘接面15相接触。尤其是，不粘导向器19包括一个具有等离子涂层的斜面，例如倾角可以为相对于水平方向(在图1中用20表示)的β角。该β角通常在20-35°之间(例如在27°左右)。斜面19尤其是包括弧形的引导段21。
在附图中以22表示的连续的无衬标签串通常经由传感器24，该传感器24举例来说可以是一种传统的光学传感器。传感器24要么可以识别出标签串22上的标签间的成排的小孔，要么可以识别出在标签之间所作的分界记号。传感器24可与计算机的控制器25或类似的控制器相协调动作，计算机控制器25通常控制着在图1中用26表示的打印头和在图1中用27表示的转动切刀，这一点图2进行了更为详尽的图示。在接收到传感器24的信号后，控制器25可正确地控制打印头26和切刀27的动作。
打印头26可与标签串22的不粘面16相协调动作，以把说明文字打印在该不粘面上，在计算机控制器25的控制下通常可打印出不同的文字说明。打印头26可以是任何可以在不粘面16上打印文字的适当的型式，如可以是象激光喷墨打印头一样的非针式打印头。在标签串22的不粘面16下设有热敏层，或在不粘面16的周围设有热敏层(和现行技术一样)的情况下，打印头26可以是热感应或热传导的打印头。在通常情况下，打印头26与打印辊28协调动作，打印辊28尤其是具有硅涂层的转轴，该硅涂层使得转轴具有不粘特性。
如图1和图2中的箭头29所示的方向，在标签22运动方向的下游处，设置了支撑30。在图1至图3中可以看出。支撑30尤其是支撑着一个割断器表面31和一个静态的砧刀32。割断器表面31尤其是在总体上为一个金属块体33或其他形状实体的平面，该表面31具有等离子涂层，不会粘接至与之相接触的粘接面15上。割断器表面31相对于水平方向20呈α角(如图2所示)，该α角通常等于β角，也在20-35°之间，尤其是在27°左右。在图1和图2中可以看出，打印头26和转动切刀27均在表面31的上方，已经证实这种结构可使得标签被卡住的可能性最小。
如图3所示，表面31还可以包括数个向上延伸的凸头34，至少在表面31的一部分上要设置凸头34。例如，可以在表面31上设置20个这样凸头34，凸头34的分布宽度可以占经由其上的无衬标签22的宽度的5％-20％左右。设置凸头34(也有等离子涂层)的目的是减小表面31的吸附力，从而减小标签22粘接在表面31上的可能性。尽管图3中的凸头34为圆形的，但凸头34可以是任何所需的形状和尺寸。
分割器表面31的下游是砧刀32。砧刀32由硬质钢或类似材质制成，尤其是还具有晶体组织的涂层(对硬质钢设置等离子涂层在现行技术中还不存在)，至少有砧刀32的一部分可与要被割断的标签串相作用。适当的晶体组织涂层可以从纽约州的位于Fort Edward的Decora Mfg.公司或马里兰州的SagimoreIndustrial of Amesbury公司买到。硬质刀32的部分36位于割断器表面31的下方并且位于支撑30的上方。部分36低于表面31的距离尤其在大约0.001-0.008英寸之间，更尤其在大约0.002-0.004英寸之间。已经证实，砧刀32的部分36的这种微小但重要的向下偏置还可以最大程度地减少整个制签器的卡住现象，尤其是可以减少打印头26和转动切刀27间的卡住现象。如果砧刀32的部分36位于割断器表面31的上方，标签的前边缘会卡在砧刀32上。然而，砧刀32从支撑30上向上方延伸。砧刀32低于割断器表面的距离和高于支撑面30的距离大约相等，一般在0.001-0.008英寸之间，尤其在0.002-0.004英寸之间。但如果把砧刀32的部分36略向上(还在割断器表面之下)设置一点，标签的前方边缘不会堵塞在所形成的凹部中。
转动切刀27通常包括一个转动刀片38，刀片38安装在一个可转动的驱动轴39(例如可在计算机控制器25的控制下由电机进行驱动)上。尽管刀片38开始仅与标签串22的不粘面16相作用，但刀片38尤其是还具有等离子涂层或晶体结构的涂层。刀片38可与砧刀32的部分36相协调动作，从而将标签串22切割成单个的标签41，在图1中，在转动切刀27的沿方向29的下游处制成了单个的标签41。转动切刀27可以是(除了等离子涂层)分体式的，如Hitachi公司的“#V15A”型或Hengstler系列的0685.4转动切刀便是如此。Hitachi公司的切刀由二个零件构成，一个是钢质的刀座，一个是硬质的刀刃。刀刃上不设涂层。
为了进一步防止标签串22的粘接面15与砧刀32相粘接，在对标签串22进行了切割之后，标签串22可以略回缩一点(沿着与方向29相反的方向)，回缩量大约为1/8英寸。这可以在计算机控制器25的控制下通过打印辊28的反转而实现，也可以通过其他运送机构(如运送辊、运送带或类似的运送元件)来实现，这种运送机构是如图1所示的制签器的附属元件，但没有在图1中表示出来。
在切刀27的下游，可以设置输出辊43。尽管输出辊43不是必需的，但的确有助于使切割下来的标签41从壳11的出口中输出。输出辊43尤其是具有等离子涂层，标签不能粘在输出辊上是非常重要的(否则标签无法从出口中输出)，正因如此，输出辊43的等离子涂层可以设置在这样的表面上以减小辊43的表面吸附力，即输出辊43的表面上具有凹槽。图4图示了一种可以采用的带凹槽的结构，在该图中在环形的凸台46之间设有环形槽45。输出辊43的环形槽没有必要分布在其整个宽度范围内，和表面31上的凸头34的设置方式一样，环形槽的分布宽度可以占经由其上的无衬标签宽度的5％-20％。
输出辊43可以和一个传统的压定机构相协调动作，该压定机构在图1中仅用48进行示意表示。压定机构可以是任何传统的型式，只要可以和标签41的不粘面46相接触。例如，压定机构可以是另一个辊，可以靠自重也可以靠弹簧进行压定；压定机构也可以是低摩擦的导向面，可以靠自重也可以靠弹簧进行压定；压定机构还可以是向下施加轻微压力的弹性压条，也可以是其他传统的结构型式。
对于上述的各不粘面而言，尤其是具有等离子涂层。然而，在某些情况下，也可以采用其他的不粘材料，如用硅涂层或晶体结构的涂层。
因而可以看出，本发明提供了一种简单但灵活有效的无衬标签制签器和无衬标签的割断机构。本说明书介绍和描述的实施例是至目前为止被认为是最实用和最值得推荐的实施例，尽管如此，对那些在本领域具有普通技能的人来说，都可以对本发明做出种种修改，但这仍在本发明的范畴之内，在所附的权利要求中对本发明的范围进行了最广泛的阐述，从而包括了所有相当的结构和机构。
权利要求
1.一种无衬标签制签器，包括一个支撑，用于支撑连续的无衬标签串的卷轴，每个标签具有一个压力敏感性粘接面和一个不粘面；一个不粘导向面，用于与从所述标签串的卷轴上开卷下来的标签串的粘接面相接触；一个打印头，设置于所述不粘导向面的相对于所述标签串的另一侧，以在所述从卷轴上开卷下来的标签串的不粘面上打印上文字；一个割断器表面，设置在所述打印头的相对于标签串不粘面的另一侧；一个静态砧刀，设置在所述割断器表面的相对于所述打印头的另一侧，用于与所述标签串的粘接面相作用；和一个自动的转动切刀，可与所述静态砧刀相协调地动作，用于与从卷轴上开卷下来的所述标签串的不粘面相作用并把标签串切割成单个的标签。
2.如权利要求1所述的制签器，其中所述的割断器表面相对于水平方向向上倾斜一个大约在20-35°之间的角度，从而，由所述打印头印制完毕的标签可沿上述角度从所述打印头向上方移动至所述转动切刀。
3.如权利要求2所述的制签器，其中所述的割断器表面具有数个向上延伸的凸头，至少要在割断器表面的一部分上设置这种凸头，以减小所述割断器表面的表面吸附图。
4.如权利要求3所述的制签器，其中所述的割断器表面的凸头的分布宽度占经由其上的无衬标签宽度的5-20％。
5.如权利要求2所述的制签器，其中所述的静态砧刀位于所述割断器表面下方的大约0.001-0.008英寸处，并且恰好邻接于所述割断器表面。
6.如权利要求5所述的制签器，其中所述的割断器表面与水平方向的夹角大约为27°，所述静态砧刀与所述割断器表面的偏置距离大约在0.002-0.004英寸之间。
7.如权利要求5所述的制签器，进一步包括一个输出辊，该输出辊设置在所述转动切刀的相对于所述打印头的另一侧，所述输出辊的表面具有不粘涂层，以与被割断下来的一个标签的粘接面相接触，用于输送并输出被割断下来的标签。
8.如权利要求7所述的制签器，进一步包括一个压定机构，该压定机构可以与所述的输出辊相协调地动作，用于与由所述输出辊输送的被割断下来的标签的不粘面相接触。
9.如权利要求8所述的制签器，其中所述的输出辊的表面上设有凹槽，在与被割断下来的标签的粘接面相接触时，可以减小所述输出辊的表面吸附力。
10.如权利要求9所述的制签器，其中的所述凹槽的分布宽度占经由其上的无衬标签宽度的大约5％-20％。
11.如权利要求1所述的制签器，进一步包括一个打印辊，该打印辊的表面具有不粘涂层，可与所述打印头相协调地动作。
12.如权利要求11所述的制签器，进一步包括一个塑料导向器，该塑料导向器位于所述标签串卷轴和所述不粘导向面之间，从卷轴上开卷下来的无衬标签在所述塑料导向器和所述不粘导向面之间通过。
13.如权利要求11所述的制签器，其中所述的不粘导向面在本质上相对于水平方向以一个夹角向上延伸，该夹角在20°-35°之间。
14.如权利要求1所述的制签器，其中所述的静态砧刀设置在所述割断器表面以下大约0.001-0.008英寸的位置处，并且恰如邻接于所述的割断器表面；其中所述的静态砧刀具有等离子涂层或晶体结构的涂层。
15.如权利要求1所述的制签器，进一步包括一个输出辊，该输出辊设置在所述转动切刀的相对于所述打印头的另一侧，所述输出辊的表面具有不粘涂层，以与被割断下来的一个标签的粘接面相接触，用于输送并输出被割断下来的标签。
16.一种无衬标签的割断器，每个无衬标签具有一个压力敏感性粘接面和一个不粘面，所述割断器包括一个割断器表面，具有不粘涂层，用于与无衬标签的粘接面相接触，与水平方向的夹角在20°-35°之间；一个静态砧刀，邻接于所述的割断器表面，用于与无衬标签的粘接面相作用；和一个转动切刀，可与所述静态砧刀相协调地动作，用于与无衬标签的不粘面相作用，并割断标签串。
17.如权利要求16所述的制签器，其中所述的转动切刀包括一个转动刀片；其中所述的静态砧刀和所述的转动刀片均具有等离子涂层或晶体结构的涂层。
18.如权利要求16所述的制签器，其中所述的静态砧刀位于所述割断器表面下方大约0.001-0.008英寸的位置处，并且恰好邻接于所述的割断器表面。
19.如权利要求18所述的制签器，其中所述的割断器表面与水平方向的夹角大约为27°，所述静态砧刀位于所述割断器表面下方大约0.002-0.004英寸的位置处。
20.如权利要求16所述的制签器，其中所述的割断器表面具有数个向上延伸的凸头，至少要在割断器表面的一部分上设置这种凸头，这种凸头的分度宽度占经由其上的无衬标签宽度的大约5％-20％。
全文摘要
无衬标签制签器包括一个割断器(27)。无衬标签串(22)从卷轴(10)上开卷下来，在塑料导向器(18)的下面和不粘导向面(19)的上面移动通过传感器(24)至达打印头(26)，该打印头(26)在标签的不粘面上打印上文字说明。经由打印头和与之相协调动作的打印辊(28)后，标签串到达具有等离子涂层的割断器表面(31)，该割断器表面(31)与水平方向呈一个角度向上方延伸，该角度大约在20°-35°之间，标签串然后与具有等离子涂层的静态砧刀(32)相作用。砧刀(32)位于割断器表面下方的一个位置处，其偏置距离大约为0.001-0.008英寸(尤其为大约0.002-0.004英寸)，该砧刀(32)可与转动切刀(38)的转动刀片相协调地动作，该转动切刀(38)具有等离子涂层或晶体结构的涂层。在砧刀的下游可以设置具有等离子涂层的输出辊(43)，该输出辊通常可与一个压定机构相协调地动作，以输出单个的割断下来的标签。
文档编号B65C11/02GK1166161SQ96191221
公开日1997年11月26日 申请日期1996年10月15日 优先权日1995年10月17日
发明者詹姆斯·M·施魏策尔, 南希·万图奇 申请人:穆尔商用表格有限公司