专利名称：打印和粘贴带的装置以及打印和粘贴带的方法
技术领域：
本发明一般地涉及一用于打印和敷贴带的装置。具体来说，本发明涉及一装置，它包括一用来打印一带的打印头，一从打印头中将带拉出的带曳拉器，以及一将打印过的带粘贴到一物体上的敷贴器。本发明还一般地涉及打印带和粘贴带到物体上的方法。
背景技术：
用来储存和运输产品的容器、包装和箱子通常使用诸如粘结带之类的封箱带来固定折翼或箱盖，以便在正常的运输、搬运和储存过程中，容器、包装，或箱子不会意外地打开。在箱子的全部转运循环中，封箱带保持容器、包装，或箱子的完整性。封箱带可用于容器、包装，或箱子的其它部分上，或其它基底上，并可用来以类似于标签的方式起作用。这些带可制成卷筒或便笺的形式，并可具有印刷在带上的信息，或以其它方式粘贴或含在带内或带上的信息。
这些容器、包装，或箱子一般显示有关其内容的信息。这些通常位于容器、包装，或箱子上的信息可包括批号、数据编码、产品识别信息，以及条形码。信息可采取多种方法放置在容器、包装，或箱子上。这些方法包括在容器、包装，或箱子制造时预先进行印刷，在使用时用喷墨将信息印刷到容器、包装，或箱子上，喷墨代码喷射出墨点的图形而形成图像，或通过使用一橡皮凸版滚墨代码系统。其它的方法包括使用标签，通常是带有预先印刷的信息的白纸，用手工粘贴，或用一联机自动标签敷贴机。
传递与产品有关信息的最近的趋势是，要求每个容器、包装，或箱子具有特定的信息。例如，各容器、包装，或箱子可携带有关其内容和产品最终目的地的特定的信息，其中，包括批号、系列号和用户序号。在交付时，通常就在敷贴到容器、包装，或箱子上之时，信息设置在定制和印刷的标签上。这一般称之为在粘贴到容器、包装，或箱子上之前，将“可变化”信息印刷到标签上的能力。揭示印刷标签的两个专利是美国专利Nos.5,292,713和5,661,099。美国专利No.2,492,908揭示一标签敷贴机构。
用来印刷可变化信息的一系统涉及使用一墨带和特殊的热传输打印头，将热传递墨打印到标签上。一计算机通过提供输入到打印头来控制打印头，其加热墨带上的离散的部位。墨带直接地接触标签，以在离散区域加热时，墨熔化而转移到标签上。使用该系统的另一方法是使用在施加热量时会变化颜色的标签(直接热标签)。在另一系统中，通过一包括打印头的喷墨打印头，可变化信息直接地印刷在箱子或标签上。一计算机可控制喷墨在箱子或标签上的墨图形。
热传递和喷墨系统产生清晰的图像。喷墨系统包括压电、热敏、连续的和按需滴落。利用喷墨和热传输系统，印刷质量取决于施加墨的表面好坏。看来印刷可变化信息的最佳系统是这样一系统，其中，墨和印刷基底可以合适地匹配来产生一可重复质量的图像，特别是，产生必须用具有高度可靠性的电子扫描仪来读取的条形码。
不管何种特殊的印刷技术，印刷装置包括一输送系统，它用来引导一连续的标签带卷筒到达打印头，以及在打印之后离开打印头，以便其后放置到相关的物品上(例如，一箱子)。为此目的，标签带的卷筒通常设置成卷笼的形式(“带供应卷筒”)，这样，打印装置包括一支承件，其可转动地保持带供应卷筒。此外，一系列的导向部件，例如，辊子、传输板、花彩等，它们在打印头的上游和下游形成一要求的带的路径，这里的术语“上游”和“下游”指起始于带供应辊和终止于标签敷贴到相关的物品(例如，一箱子)的带传输路径。导向部件的准确的结构直接涉及到标签带的形式。
具体来说，标签带设置成两种，一种是内衬带，另一种是无内衬带。顾名思义，内衬带包括一由印刷面和粘结面形成的带，以及一包括粘接面的释放内衬。内衬起作标签带的载体。利用该结构，除了提供卷筒带往来于打印头之外，打印装置通常还包括将内衬剥离标签带的各种部件。尽管为人们普遍地接受，但内衬带因其成本与包括的释放内衬相关，所以内衬带材料相对较贵。此外，内衬增加总的厚度，由此，对于一给定直径的带供应卷筒，减小了标签带的可供长度。一减小的标签带长度要求更频繁地更换带供应卷筒(其中，用一新的卷筒更换用完的带供应卷筒)，因此，生产率有所损失。此外，因为内衬材料通常是纸，合成的纤维、碎屑和灰尘会污染打印机构，所以，可能导致打印头寿命减短。再者，一模切操作通常在标签原料上实施而产生离散尺寸的标签。该模切操作是一额外的制造步骤(因此，成本提高)，并阻碍实施一长度可变化的标签的加工方法。
为了克服上述与内衬标签带相关的问题，一无内衬的格式已经问世。一般来说，无内衬标签带类似于内衬带的结构，不同之处是内衬不再包括在内。因此，无内衬标签带由一非粘结面或构造来接受打印的背衬(“打印面”)以及一时常带有粘接剂(“粘接剂面”)的相对的面(或“非打印面”)。由于去除内衬，无内衬标签带对于一给定直径，大大地增加了标签带的可供长度，并且还消除了与内衬标签带相关的上述的许多其它的处理的问题。然而，还是出现某些其它的处理问题。
具体来说，当无内衬带卷筒从供应卷筒中拉出或延伸时，粘结面暴露并会容易粘结到表面，尤其是，粘结到与打印装置相关的导向部件上。在处理无内衬标签带中遇到的一共同的困难是“卷绕”，由此，卷筒粘结到和卷绕到一另外与粘结面接触的辊子上。例如，采用热传输印刷，一压盘辊或驱动辊通常与打印头相关，以在由打印头进行打印的过程中支承标签带，并用来驱动带退出打印头出口。在这方面，无内衬带的粘结面接触驱动辊并由驱动辊承载。不变的是，代替简单地从驱动辊中释放，粘结面粘结到卷绕在驱动辊上。这种极不理想的情形导致打印机出故障，例如，误打印、轧带等。在与“下一标签出”协议相一致的打印装置中最常见的是压盘辊或驱动辊的卷绕，其中，标签打印之后，它立即切断并粘贴到有关的物品上。换句话说，与通常的“疏松卷”的系统相比，在打印头和敷贴装置之间没有打印好标签的积聚，前者的系统中，在切割之前打印好的标签积聚起来，因此，包括有诸如花彩的导向部件，来张紧脱离驱动辊的无内衬标签带。
人们已经作出许多努力来着手解决下一标签段输出的打印系统中的与无内衬标签带相关的“卷绕”问题，其中，包括在美国专利Nos.5,674,345；5,524,996；5,487,337；5,497,701；以及5,560,293中所描述的。总而言之，这些参考文献各包括一诸如一剥离杆、一剥离板，或一空气源之类的装置，在无内衬标签带已不理想地粘结到压盘或驱动辊上之后，装置与无内衬标签带互相作用。这就是说，解决驱动辊卷绕的共同的技术是定位一邻近压盘辊的装置，在压盘或驱动辊被卷绕的情形中，该装置有效地从压盘或驱动辊“刮下”无内衬标签带。
其它的种种努力用来解决与无内衬标签带打印系统相关的“卷绕”问题，例如，在美国专利Nos.5,437,228；5,940,107；5,879,507；以及EP0637547 B1和EP0834404中所描述的。
在本技术领域内，已知有各种用来在带上打印和将一段打印好的带粘贴到物品上的装置和方法。例如，用于打印和粘贴带装置揭示在美国专利No.6,049,347(Ewert等人)中，题为“用于打印带上可变化图像的装置”，以及美国专利No.6,067,103(Ewert等人)中，题为“用于打印带上可变化图像的装置和工艺”，PCT公开WO98/42578(Lenkl)“粘贴无内衬标签的装置和方法”和PCT公开WO00/34131(Faust等人)“可变化打印带和打印带和将带粘贴在表面上的系统”。位于明尼苏达州的圣保罗市的3M公司以商标名3M-Matic作为CA2000角标签敷贴器和PS2000打印和密封敷贴器，销售打印和粘贴箱密封敷贴器和打印和粘贴角密封敷贴器。
打印和粘贴标签敷贴器在市场上出售的有位于意大利的Cinesello Balsamo(MI)的Etipack，S.p.A.公司，其商标名为Drinjet、Drinfit、Drinedge和AP Euro。带分配器在市场上也由位于意大利的Cinesello Balsamo(MI)的Etipack，S.p.A.公司出售，其商标名为Strappy。尽管出售的打印和粘结带或标签敷贴器在商业上的成功是显著的，但其还进一步要求改进处理无内衬标签带的敷贴器的性能，敷贴器在带上打印和将带敷贴到诸如包装或箱子之类的物品上，同时，尽可能减少或消除压盘或驱动辊卷绕的问题。
发明内容
本发明的一个方面是提供一打印和粘贴带的装置。该装置包括一带供应保持器；一在带上打印的打印机；一从打印机中拉出打印好的带的曳拉器；以及一用来将打印好的带粘贴到一物品上的带敷贴器。在上述装置的一优选的实施例中，当打印好的带退出打印机时，带曳拉器保持打印好的带处于张力下。
在上述装置的另一优选的实施例中，带曳拉器在邻近打印机的一第一位置和远离打印机的一第二位置之间移动。在该实施例的一个方面，当带曳拉器从第一位置移动到第二位置时，带曳拉器在带敷贴器的路径内曳拉打印好的带。在该实施例的另一方面，在打印机已完成打印之后，带曳拉器释放打印好的带。在该实施例的另一方面，带敷贴器包括一真空系统，其中，在带曳拉器释放打印好的带之后，真空系统保持住打印好的带。在该实施例的另一方面，装置还包括一带切割器，其中，在真空系统保持住打印好的带之后，带切割器切割打印好的带以形成一段打印好的带。在该实施例的另一方面，带敷贴器在一第一位置和一第二位置之间移动，以将该段打印好的带粘贴到物品上，在带切割器切割打印好的带之后，带敷贴器移动到第二位置，以将打印好的带粘贴到物品上。在该实施例的另一方面，打印机包括一驱动辊，当打印机打印带时，驱动辊沿着带的路径沿第一方向驱动带，而在切割器切割打印好的带之后，驱动辊沿着带的路径沿与第一方向相对的第二方向驱动带。
在上述装置的另一优选的实施例中，装置包括一第一致动器，其用来在第一位置和第二位置之间移动带曳拉器。在上述装置的另一优选的实施例中，带敷贴器可在第一位置和第二位置之间移动，以将打印好的带粘贴到物品上。在该实施例的另一方面，装置包括一第二致动器，其用来在第一位置和第二位置之间移动带敷贴器。在上述装置的另一优选的实施例中，还包括一带切割器。在该实施例的另一方面，带敷贴器包括一真空系统，其在物品上粘贴之前保持打印好的带。在该实施例的另一方面，装置还包括一用来从带供应保持器曳拉带的驱动辊。
本发明的另一方面是提供一变化的打印和粘贴带的装置。该装置包括一带供应保持器；一打印机；一夹持器；一第一致动器，其用来在邻近打印机的一第一位置和一远离打印机的第二位置之间移动夹持器；以及一带敷贴器。在上述装置的另一优选的实施例中，当打印好的带退出打印机时，夹持器和致动器保持打印好的带处于张力下。
在上述装置的另一优选的实施例中，当夹持器从第一位置移动到第二位置时，夹持器在带敷贴器的路径内曳拉打印好的带。在该实施例的另一方面，在打印机已完成打印之后，夹持器释放打印好的带。在该实施例的另一方面，装置还包括一真空系统，其中，在夹持器释放打印好的带之后，真空系统保持住打印好的带。在该实施例的另一方面，装置还包括一带切割器，其中，在真空系统保持住打印好的带之后，带切割器切割打印好的带以形成一段打印好的带。在该实施例的另一方面，带敷贴器在一第一位置和一第二位置之间移动，以将打印好的带粘贴到物品上，在带切割器切割打印好的带之后，带敷贴器移动到第二位置，以将打印好的带粘贴到物品上。在该实施例的另一方面，打印机包括一驱动辊，当打印机打印带时，驱动辊沿着带的路径沿一第一方向驱动带，而在切割器切割打印好的带之后，驱动辊沿着带的路径沿与第一方向相对的一第二方向驱动带。
在上述装置的另一优选的实施例中，带敷贴器在邻近打印机的一第一位置和一第二位置之间移动，以将打印好的带粘贴到物品上。在该实施例的另一方面，装置包括一第二致动器，其用来在第一位置和第二位置之间移动带敷贴器。在上述装置的另一优选的实施例中，装置还包括一带切割器。在该实施例的另一方面，带敷贴器包括一真空系统，其在物品上粘贴之前保持打印好的带。在上述装置的另一优选的实施例中，装置还包括一用来从带供应保持器曳拉带的驱动辊。
本发明的另一方面是提供一打印和粘贴带的方法，其包括如下步骤提供带；用打印机在带上打印；从打印机曳拉处于张力下的带；以及将打印好的带粘贴到一物品上。在上述方法的一优选的实施例中，曳拉步骤在打印步骤过程中发生。在上述方法的另一优选的实施例中，方法还包括这样的步骤粘贴步骤之前，保持住打印好的带。在该实施例的另一方面，方法还包括这样的步骤在保持步骤之后，切割打印好的带以提供一段打印好的带。在该实施例的另一方面，曳拉步骤包括横贯一带敷贴器的路径曳拉打印好的带，以将打印好的带粘贴到一物品上。在该实施例的另一方面，在打印步骤和曳拉步骤完成之后，释放打印好的带。在该实施例的另一方面，在打印步骤过程中，带沿打印机内的一带路径沿一第一方向移动，其中，在切割步骤之后，带沿带的路径沿与第一方向相对的一第二方向移动。在上述方法的另一优选的实施例中，敷贴步骤包括推压打印好的带的一非粘结面，以将打印好的带的一粘结面粘贴到一物品上。在该实施例的另一方面，推压步骤包括从一第一位置到一第二位置推压打印好的带，以横贯曳拉步骤的方向将打印好的带粘贴到物品上。在上述方法的另一优选的实施例中，方法还包括这样的步骤提供一物品，其中，打印步骤包括在带上打印对应于物品的信息。在该实施例的另一方面，物品是带有内容物的包装，其中，打印步骤包括在带上打印对应于内容物的信息。
附图的简要说明本发明将参照附图作进一步的解释，其中，在所有若干视图中，相同的结构用相同的标号表示，在诸附图中
图1是本发明的用来打印和粘贴带的装置的一优选实施例的立体图，其处于将打印好的带粘贴到一物品的顶上的一第一位置；图2是图1的用来打印和粘贴带的装置的前视图；图3是图1的用来打印和粘贴带的装置的卷带头的立体图；图4是图3的卷带头的真空系统的底侧以及带曳拉器的放大的视图；图5是图3的卷带头的侧视图，示出开始从打印机曳拉带的带曳拉器；图6是图5的卷带头的侧视图，示出当打印机打印带时，从打印机曳拉打印好的带的带曳拉器；图7是图6的卷带头的侧视图，示出带曳拉器释放打印好的带，带敷贴器保持打印好的带，以及带切割器切割带；图8是图7的卷带头的侧视图，示出带敷贴器保持该段打印好的带；图9是图8的卷带头的侧视图，示出带敷贴器开始将该段打印好的带粘贴到一箱子上；以及图10是图9的卷带头的侧视图，示出带敷贴器完成将该段打印好的带粘贴到一箱子上。
具体实施例方式
用来打印和粘贴带的装置将信息打印在带上，以形成一段打印好的带，然后，将一段打印好的带粘贴到一物品上，较佳地是一包装或一箱子。该装置可变化打印在各段打印好的带上的信息，并可变化各段打印好的带的总长，这样，可从一带供应卷筒产生不同长度的打印好的带。该装置将该段打印好的带粘贴到一物品上，较佳地是一包装或箱子，或者包装或箱子是静止的，或者箱子是运动的(例如，箱子是关闭的和封闭的)。装置可将该段打印好的带粘贴到包装或箱子上的任何地方，以用作信息的传递。例如，装置可将该段打印好的带粘贴到包装或箱子的顶、底，或侧面上，以传递有关箱子内容物的信息。或者，装置可沿箱子的缝粘贴该段打印好的带，以便传递有关箱子内容物的信息，并可密封箱子。
一用来打印和粘贴本发明的带的装置10的优选的实施例示于图1和2中。带敷贴器10包括一卷带头12和机架14。机架14包括一第一端16和一与第一端16相对的第二端18。机架14较佳地包括三个附连到机架14的第二端18的腿20，以支承机架14和卷带头12。各个腿20包括至少一个支承腿的脚19。
如图2所示，卷带头12附连到机架14的第一端16。较佳地，卷带头12可滑动地附连到一垂直于机架14的第一杆110。通过转动导向螺杆118，卷带头12可沿第一杆110移动到任意位置。第一杆110通过滑块组件112附连到第二杆114。滑块组件112包括一枢轴，以允许第一杆110和卷带头12相对于第二杆114转动，从而使卷带头移动到一变化的位置内，以便将带粘贴到箱子的面上。第二杆114垂直于第一杆110。通过转动导向螺杆116，滑块组件112沿第二杆114上下地移动，以调整卷带头12相对于地板的高度。卷带头12可以任何的定向或位置安装在机架14上，以允许其将打印好的带粘贴到物品上。
图3和4示出装置10的卷带头12的一优选的实施例。图3和4便于描述卷带头12的诸部件，而不示出卷带头12的任何的带。图5-9示出处于包括带的操作中的卷带头12。
卷带头12包括一底板21。卷带头12包括一附连到底板21的带供应保持器22。当这里使用术语“附连”时，它广义地意指彼此直接地或间接地将两个物件附连在一起的技术领域中已知的任何的方式。带供应保持器22较佳地包括两个相对的导向器24，它们用来侧向地支承一卷筒的带。或者，带供应保持器22可构造成保持一堆叠的个别长度的带。卷带头12还包括附连到底板21上的一驱动辊26和一支承件28，以便支承驱动辊26。一电机(未示出)驱动该驱动辊26。驱动辊26帮助剥离或从安装在带供应保持器22的一带辊中曳拉带。惰辊30、32附连到底板21。
一积聚器34附连到底板21。在一优选的实施例中，积聚器是一带有一惰辊36的松紧调节臂34。松紧调节臂34通过与惰辊36相对的一枢轴38附连到底板21。或者，积聚器34可以是本技术领域内已知的任何的机构，它允许带沿着卷带头12内的一带路径积聚。例如，积聚器34可以是一线性的滑块，一花彩或疏松的环带。卷带头12还包括一附连到位于松紧调节臂34附近的底板21的一传感器44。合适的传感器44的一实例是市购的由Turk公司出品的接近传感器，该公司位于明尼苏达州的Minneapolis市，产品的零件号为Ni-4-S12-AN6X-H114。
图3示出位于第一位置的松紧调节臂34。当松紧调节臂34沿逆时针方向从第一位置枢转到一变化的位置或第二位置时，松紧调节臂34激发传感器44。松紧调节臂34包括一将松紧调节臂34偏置到第一位置的弹簧(未示出)。当传感器44被激发时，一信号送到驱动辊26上的电机，以开始转动辊子26，从而从带供应卷筒曳拉带。(图5用实线示出积聚器34的第一位置，用虚线示出积聚器34的第二位置。)松紧调节臂34、驱动辊26、惰辊30、32，以及传感器44都构造成帮助带从带供应保持器22输送到打印机40的入口，同时，打印机在带上进行打印。在另一优选的实施例中，卷带头12可包括一带有一测压元件的传感器(代替一积聚器34)的辊子，当带被拉向打印机而围绕辊子张紧时，传感器进行探测。当辊子内的传感器探测到带被拉而围绕辊子到达打印机时，一信号送到驱动辊26上的电机，开始转动辊26以从带供应卷筒曳拉带。在任何一个优选的实施例中，卷带头包括某种类型的机构，其在打印机40开始打印时，从带供应卷筒开始曳拉带。这以均匀的、低张力的方式供应带到打印机40。或者，也可使用本技术领域内已知的其它的带供应机构。
卷带头12包括一附连到底板21的打印机40。打印机40较佳地在其出口处包括一驱动辊41或压盘辊41。较佳地，当带被与驱动辊41相对的打印头打印时，驱动辊41用作对带的一支承表面或一压盘。随着打印机的转动，驱动辊41还将打印好的带推出打印机的出口。合适的打印机40的实例包括一热传递打印机，它可以型号M8485Se从市场上购得，该产品由位于加里福尼亚州的Sunnyvale市的SatoAmerica Inc.出品，或者是型号为PE-42的一热传递打印机，该产品由位于佛罗里达州的Orlando市的Datamax Inc.出品，或者是型号为DPM的一热传递打印机，该产品由位于宾夕佛尼亚州的Philadelphia市的NOVEXX OEM Printers andLabellers公司出品。在打印机没有用来将打印好的带推出打印机的出口的带驱动辊的情形中，带曳拉器(将在下文中解释)独立地曳拉打印机带。在此情形中，即使该类型打印机没有一从动压盘辊，它在打印机的出口处可包括一惰压盘辊。
卷带头12包括一附连到底板21、位于打印机40出口附近的切割器46。在打印机40在带上打印和带退出打印机之后，切割器46切割打印好的带。在一实施例中，切割器46较佳地包括一上刀片50和一下刀片48。上刀片50通过一上刀片支承54可滑动地附连到底板21，而下刀片48通过下刀片支承52附连到底板21。较佳地，两个刀片48、50敷贴有防粘滞的涂层，例如，含氟聚合物或机器油，以帮助带防止粘滞在刀片上，并在刀片切割带时，尽可能减少粘接剂从带转移到刀片。切割器46还包括一致动器56，它较佳地是一气缸。致动器56移动上刀片支承54，由此，上刀片50沿着导向58沿垂直方向朝向下刀片48。下刀片48和下刀片支承52是静止的。或者，致动器可移动两个刀片48、50来切割带。或者，致动器可移动下刀片48朝向上刀片50。上刀片50和下刀片48较佳地彼此偏离，这样，当致动器56致动上刀片支承54时，上刀片滑动靠向下刀片，类似于剪刀的一对刀片。或者，带切割器可以是本技术领域内已知的任何的切割器，例如，单刀、热线切割器，或激光。
卷带头12包括一附连到底板21邻近切割器46的带敷贴器60。在带退出打印机40之后，带敷贴器暂时地保持打印好的带，然后，将打印好的带粘贴到一物品上，较佳地是一包装或一箱子。带敷贴器60邻近物品沿着一敷贴器路径在第一位置(示于图3中)和第二位置之间(示于图9中)移动，以便将打印好的带粘贴到物品上。利用一致动器68和导向70，带敷贴器60在这两个位置之间移动。较佳地，致动器68是一气缸。较佳地，带敷贴器60包括一真空系统。该真空系统包括一附连到一真空箱62的真空源64，以便保持住打印好的带。较佳地，真空源64包括两个不同类型的真空源。第一真空源是一低真空高流量的真空源。这种类型的真空源64的一合适的实例是市购的商标为Dayton型号为4C548的风扇，其由位于明尼苏达州的圣保罗市的Grainger Industrial Supply公司出品。第二真空源是一高真空低流量的真空源。这种类型的真空源的一合适的实例是市购的商标为PIAB型号为M-20的真空泵，其由位于马塞诸塞州的Hingham市的PIAB USA公司出品。真空泵60较佳地包括一擦拭板65，它起初帮助将一段打印好的带粘贴到物品上，并在粘贴时帮助擦拭打印好的带。擦拭板65较佳地包括一致动器61，其用来移动擦拭板65进行带的粘贴。装置10可选择地包括一拭光亮组件，它在带已粘贴到物品上之后拭亮打印好的带。
卷带头12包括一附连到底板21、位于带敷贴器60下面的带曳拉器72。当带退出打印机40时，带曳拉器曳拉打印好的带。带曳拉器72包括一致动器80(示于图5-9中)，它将带曳拉器从邻近打印机40的出口的第一位置移动到远离打印机40的出口的第二位置。较佳地，致动器80是一气缸。
图4方便于详细描述带敷贴器60和带曳拉器72。如上所述，带敷贴器60包括一低真空高流量真空源和一高真空低流量真空源(共同显示为真空源64)，一附连到真空源64的真空箱62，以及一附连到真空箱62的擦拭板65。低真空高流量真空源通过真空箱62和布置在全部的擦拭板65上的通孔66提供一真空。较佳地，擦拭板65包括紧靠切割器46定位的至少两个孔67。高真空低流量真空源通过真空箱62和通孔67提供一真空。较佳地，带敷贴器60包括两种类型的真空源，它们将带保持在带敷贴器60上。如果只包括高真空低流量真空源，则真空箱内的所有的孔需被带覆盖。如果并非所有的孔都被覆盖，则将失去真空，而带敷贴器将不能足够地保持住带。如果只包括低真空高流量真空源，则带将不能牢固地或充分地被带敷贴器保持住。通过使用两种真空源，低真空高流量的真空源在全部的真空箱62内轻柔地将带保持到敷贴器通孔66上，而高真空低流量真空源牢固地将带保持到敷贴器通孔67上。最好将带强力地保持在最靠近带切割器46的带敷贴器60上，因为否则的话切割器46切割带之后，带可能改变在箱62上的位置。此外，带通常覆盖两个孔67，其结果，不会失去真空。
如上所述，带曳拉器72较佳地包括一带夹持器74和一用来沿着杆82移动带夹持器74的致动器80。带夹持器74较佳地包括一上钳夹76，它在所示的实施例中保持静止，以及一下钳夹78，它通过一致动器84作垂直移动。较佳地，致动器84是一气缸。通过致动器84下钳夹78朝向上钳夹移动，以便在带上关闭钳夹，当带从驱动辊41离开打印机40时，用来夹住带的端部。或者，上钳夹76可移动而下钳夹静止，或者，两个钳夹76、78可移动关闭带上的钳夹以便夹住带的端部。较佳地，下钳夹78包括一沿其表面的防粘滞涂层，例如，含氟聚合物或硅树脂之类的涂层，以帮助防止粘接剂从带粘附到下钳夹78上。带曳拉器72较佳地构造成夹住刚好足够的带的端部，以便足够地从打印机曳拉带，但不夹住太多的带，以致下钳夹78粘滞到带上的粘接剂。例如，当带退出打印机40时，钳夹76、78夹住带长度的0.25和0.50英寸(0.635cm至1.27cm)之间。为了减小下钳夹78和带上的粘接剂之间的接触表面面积，下钳夹78可包括齿、槽，或其它表面的改型。然而，带曳拉器可夹住从打印机延伸的带的任何部分，只要带曳拉器能充分地与带脱开。
就夹持器来说，“上”和“下”钳夹不是指相对于向上或向下的任何的定向。夹持器可以侧向定向，或使下钳夹位于上钳夹上方，视实际应用而定。
带夹持器74附连到一与杆82滑动接合的滑动块85上。致动器80移动滑动块86和由此的带夹持器74，移动的位置在位于带切割器46和打印机40附近的第一位置和朝向远离带切割器46和打印机40的杆82的相对端的第二位置之间。当带曳拉器72从第一位置移动到与第一位置相对的第二位置时，它在带敷贴器60下或带敷贴器60的路径内从打印机40内曳拉带。较佳地，当带曳拉器72位于第二位置时，它在带敷贴器的运动路线上是没有的，这样，当带敷贴器从第一位置移动到第二位置而将带粘贴到物品上时，带敷贴器60可以畅通地移动，而不会与带曳拉器72干扰。
图5方便于描述通过卷带头12的较佳的带的路径。带卷筒92安装在由带导向24支承的带供应保持器22上。带90包括一背衬86和一在背衬86上的粘接剂88。合适的带的实例是市购的商标名为Scotch的带，标号为3340，其由位于明尼苏达州的圣保罗市的3M公司出品。带90较佳地沿着卷带头12内的下列的带路径移动a)从带供应保持器22到驱动辊26；b)然后，到达惰辊30；c)然后，到达松紧调节臂34上的惰辊36；d)然后，到达惰辊32；e)然后，到达打印机40的入口；f)然后，通过打印机到达打印机40的出口处的驱动辊41；g)然后，在带切割器46的上刀片50和下刀片48之间；以及h)然后，达到带曳拉器的上钳夹76和下钳夹78，带曳拉器将横贯带敷贴器60的路径曳拉带。当一新的卷筒带92装载到带供应保持器22上时，根据以上勾画的带路径，带开始穿过卷带头12。
用来打印和粘贴带的装置10的较佳的操作顺序示于图5-9中，并描述如下。
图5示出打印机40开始在带90上打印前的卷带头12。为了达到该位置，第一致动器80先前沿杆82将带曳拉器72移动到邻近打印机40的出口的一第一位置(图中的右边)，并在带切割器46的刀片48、50之间。再者，第五致动器84首先移动带曳拉器72的下钳夹78，以在上钳夹76和下钳夹78之间夹住带90的第一端96。一旦在此位置，第一致动器80施加力来移动带曳拉器远离打印机(图中的左边)。然而，当打印机40不打印时，该力不足够大将带90拉离打印机40。当打印机输送带退出打印机的出口时，夹持器移动。在此位置时，带90保持在张力下。
图6示出打印机40在带90上打印时的卷带头12。较佳地，在打印机40打印前，带敷贴器60的真空系统打开。当打印机40打印时，压盘驱动辊41转动而推带90退出打印机40的出口。因为带90在张力下被带曳拉器72曳拉，所以，当打印机继续输出更多打印好的带90时，带曳拉器移离打印机和横贯敷贴器路径。在此时间过程中，带继续处于张力下并直接地拉出打印机的出口。因为在张力下从打印机出口直接地曳拉，所以，带不会趋于“卷绕”驱动辊41。该结构避免了在本说明书的技术背景部分中详细描述过的压盘辊或驱动辊‘卷绕”问题。如果不使用带曳拉器72，则当其转动时带会卷绕驱动辊41。如箭头所示，带曳拉器72将继续地移离打印机，拉动带90通过带敷贴器60的路径，并保持带处于张力下，直到打印机40停止打印带为止。一旦打印机停止打印，带曳拉器72将继续曳拉带90，保持带处于张力下。此时，带曳拉器72朝向第二位置移动，该位置位于与打印机40相对的杆82的端部附近。当带曳拉器72从第一位置移动朝向第二位置时，它曳拉带90通过带敷贴器60的路径。带敷贴器的路径是带敷贴器60从其第一位置到其第二位置的运动，这将在下文中详细解释。
在打印机40已经停止打印并不再输送带退出打印机的出口之后，送出一信号来操作第五致动器84，以便将带曳拉器的下钳夹78移离上钳夹76。这样，打印好的带从带曳拉器72中释放，并且不再处于张力下。根据打印好的带的长度，带曳拉器可能需要移出带敷贴器的路径，以便移动后者来粘贴打印好的带。例如，如果打印好的带90的长度短于带敷贴器60的长度，则带被带曳拉器72释放后，致动器80可继续推带曳拉器远离打印机，退出带敷贴器的路径，朝向位于杆82的端部附近的第二位置。因为带敷贴器60的真空系统先前已打开(先于打印步骤)，所以，真空系统拉动打印好的带90朝向真空箱62。该步骤示于图7中，使带敷贴器60保持住打印好的带。带90的打印的面与擦拭板65接触。高真空低流量的真空通孔67强力地保持最靠近切割器46和打印机40的带的部分，同时，低真空高流量的真空通孔66疏松地保持带的其余部分。
图8示出切割带的切割器46。一旦打印机40停止打印或输送带，其结果，带曳拉器72停止移动并在带敷贴器60下退出，一信号送出到带切割器46上的第三致动器56，以致动上刀片50向下滑近下刀片48而将带90切下。带90切割之后，具有第一端和与第一端相对的第二端的一段带94被拉向真空系统60，并通过真空源64保持就位。装置10构造成可切割各种长度的带。在带切割之后，如图8所示，驱动辊41沿相反方向(顺时针方向)转动，返回带远离切割器46。当驱动辊41沿相反方向转动时，积聚器34通过顺时针方向转动积聚添加的带。积聚器34提供带上的返回的张力，以保持其避免粘结或卷绕驱动辊41。较佳地，驱动辊41倒退带90约在0.1至1英寸(0.254cm至2.54cm)之间，具体来说，倒退带90约在0.08至0.12英寸(0.2至0.3cm)之间。对于驱动辊41返回带远离切割器存在有三个好处。第一，带90上的粘接剂可具有粘滞到切割器刀片上的趋向，并通过返回带远离切割器，这有助于曳拉带离开切割器刀片。第二，在倒退带之后，带90的端部几乎始终在相同的位置，这样，这对于带曳拉器72提供一可预言的位置，以便在下一循环上夹住带的端部。最后，通过倒退带，由于在更靠近带的第一端的部位处开始打印，它有助于使带的打印区域最大。
在打印机40已经完成打印之后，卷带头12还可继续输送带。例如，如果卷带头12产生一六英寸(15.24cm)长度的打印好的带，则打印机可继续输送另外的没打印的半英寸(1.27cm)带，以使六英寸长度的第二端定位在更靠近切割器46的刀片。在切割器46切割一段带而形成一六英寸长度的带之后，打印机的驱动辊将反向曳拉带的额外的半英寸进入到打印机内，以便再次开始打印。
图9示出带敷贴器60，其沿敷贴器的路径从第一位置移动到第二位置，以便粘贴初始粘贴到物品100上的切割的一段带94，该物品较佳地是一包装或一箱子。随着带敷贴器沿敷贴器路径移动，当它从第一位置移动到第二位置时，它垂直地跨过先前的带曳拉器路径。第二致动器68移动带敷贴器60，使该段带被真空系统保持住。当带敷贴器60移动到第二位置时，第四致动器61枢转擦拭板65，以将带的第二端98粘结到箱子100上。切割的该段带的第二端98的粘接剂88将带粘结到箱子100上。
图10示出完成该段带94与箱子粘贴的敷贴器60。当箱子移动到右边时，擦拭板65沿着箱子擦拭带94的全长，其中，包括带94的第一端96。切割的该段带的粘接剂88将带粘贴到箱子100上。
根据本申请的技术，本技术领域内的技术人员会对上述的装置或操作顺序作出各种修改。例如，在一实施例中，真空源64可就在带曳拉器72释放带之前打开，代替在全部的时间过程中，为带曳拉器72在带敷贴器60的作用下曳拉带而操作真空源64。在另一实施例中，带曳拉器72可包括任何合适的机构来曳拉带，例如，只用一个钳夹或部件或一个粘贴板来夹住带的粘接剂面。一旦打印机已完成打印带，且带保持静止不动，带曳拉器72可继续移动而将钳夹、部件，或粘贴板脱开带的粘接剂面。在另一实施例中，带曳拉器72可包括一辊来代替两个钳夹76、78，以此夹住带的粘接剂面。在此实施例中，当带曳拉器将辊附连到带的粘接剂面上时，且当带曳拉器移动到第二位置时，辊将保持静止。重要的是，当拉带横贯带敷贴器路径时，曳拉器将带保持在张力之下。一旦处于第二位置时，带曳拉器将继续移动到左边，而辊将转动而从辊中释放带。在另一实施例中，带曳拉器72可包括辊或钳夹的任何的组合，以便从打印机中曳拉带。
在还有的另一个实施例中，带敷贴器可通过静电、通过压敏粘接剂，或本技术领域内已知的其它方法暂时地保持带，以代替暂时地保持一段带94的真空系统带敷贴器。在此实施例中，带敷贴器60可移动到第一位置和第二位置之间的一中间位置，以便暂时地将打印好的带粘结到带敷贴器，然后，前进到第二位置，将打印好的带粘贴到箱子上。在另一实施例中，带敷贴器60不需包括擦拭板65。相反，通过将打印好的带压实在包装或箱子上，带敷贴器60可将打印好的带94附连到箱子上。箱子可以是静止的，而带敷贴器60将打印好的带压实在包装或箱子上，或当带敷贴器将打印好的带压实在箱子上时，带敷贴器60可沿与箱子的移动相同的方向移动。在另一实施例中，带敷贴器可可以是静止的，当箱子移动通过敷贴器时，将打印好的带压实在箱子上。在另一实施例中，带敷贴器可包括一空气源，用来将打印好的带吹离敷贴器而靠上箱子，以便将打印好的带粘贴到箱子上。在另一实施例中，带切割器46和带敷贴器60可以是一个机构。在此实施例中，一单刀片可附连到带敷贴器60。当带敷贴器和刀片在打印好的带上方从第一位置移动到第二位置而粘贴带时，刀片将切割带，而带敷贴器的真空系统将拉割断的带到真空箱。然后，带敷贴器和刀片移动到第二位置以将打印好的带粘贴到箱子上。刀片可构造成当敷贴器将打印好的带粘贴到箱子上时刀片不接触箱子。在另一实施例中，带切割器可以是单刀片或安装在位于打印机出口下方的卷带头上的热丝切割器。在此实施例中，当带敷贴器从第一位置移动到第二位置时，带敷贴器将携带打印好的带94通过静止的刀片或热丝，由此，切割带。
用来移动带曳拉器72的第一致动器80、用来移动带敷贴器60的第二致动器68、用来移动带切割器的第三致动器56、用来移动擦拭板65的第四致动器61，以及用来移动带曳拉器72的下钳夹78的第五致动器84，这些致动器的合适的实例都是市购的气缸，型号为CM2C25-100A产品由位于明尼苏达州的Eden Prairie市的SMCCorporation of America出品，型号为DSNU-16-250-PPV-A的气缸由位于纽约州的Hauppauge市的Festo Corporation出品。尽管装置10显示为包括五个致动器，但装置可以包括任何数量的致动器。
较佳地，用来打印和粘贴带的装置10包括一编程的逻辑控制器，用来以特定的顺序操作各种致动器、传感器、电机，以及打印机。市购的控制器的合适的实例可以商标名Micrologic，型号为1000 1761-L32BB的控制器购得，该产品由位于威斯康辛州的Milwaukee市的Allen Bradley公司出品。
用来打印和粘贴带的装置10将信息打印在一段带上，然后，将该段带粘贴到一物品上，较佳地是一箱子或包装上。打印在带上的信息可包括关于带所粘贴的包装或箱子的各种各样的信息。例如，打印好的该段带可识别包装或包装内的物项。它可包括关于运输的地址、包装的移动经历的信息，或关于包装内物项的信息，或关于物项或包装的重量的信息。打印好的该段带可包括有关包装内容物的信息，例如，包装密封时，内容物的详细目录、价值，以及包装内物项的制造，可遭风险的信息有关包装的内容物，或内容物或包装的运输编码，包装要求的储存条件，或内容物制造日期，或涉及内容物的保证信息。
本发明已参照若干个实施例进行了描述。给出上述详细的描述和实例，其目的在于能清晰地理解本发明。从中可以理解到没有不必要的限制。上述所有专利和专利申请援引在本文中以供参考。本技术领域内的技术人员将会认识到，在不脱离本发明的范围的前提下，对上述实施例可作出许多的变化。因此，本发明的范围不应局限于本文中所描述的确切的细节和结构，而应通过权利要求书的文字所描述的结构，以及这些结构的等价物来加以限定。
权利要求
1.一打印和粘贴带的装置，该装置包括一带供应保持器；一在带上打印的打印机；一从所述打印机中曳拉打印好的带的带曳拉器；以及一用来将打印好的带粘贴到一物品上的带敷贴器。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当打印好的带退出所述打印机时，所述曳拉器保持打印好的带处于张力下。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述带曳拉器在邻近所述打印机的一第一位置和远离所述打印机的一第二位置之间移动。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，当所述带曳拉器从第一位置移动到第二位置时，所述带曳拉器在所述带敷贴器的路径内曳拉打印好的带。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述打印机已完成打印之后，所述带曳拉器释放打印好的带。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，带敷贴器包括一真空系统，其中，在所述带曳拉器释放打印好的带之后，所述真空系统保持住打印好的带。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括一带切割器，其中，在所述真空系统保持住打印好的带之后，所述带切割器切割打印好的带以形成一段打印好的带。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述带敷贴器在一第一位置和一第二位置之间移动，以将该段打印好的带粘贴到物品上，其中，在所述带切割器切割打印好的带之后，所述带敷贴器移动到所述第二位置，以将该段打印好的带粘贴到一物品上。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述打印机包括一驱动辊，其中，当所述打印机打印带时，所述驱动辊沿着带的路径沿第一方向驱动带，其中，在所述切割器切割打印好的带之后，所述驱动辊沿着带的路径沿与所述第一方向相对的第二方向驱动带。
10.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置包括一第一致动器，其用来在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述带曳拉器。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述带敷贴器可在第一位置和第二位置之间移动，以将打印好的该段带粘贴到物品上。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置包括一第二致动器，其用来在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述带敷贴器。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一带切割器。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述带敷贴器包括一真空系统，其在物品上粘贴之前，保持打印好的带。
15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一用来从所述带供应保持器曳拉带的驱动辊。
16.一打印和粘贴带的装置，该装置包括一带供应保持器；一打印机；一夹持器；一第一致动器，其用来在邻近所述打印机的一第一位置和一远离所述打印机的第二位置之间移动所述夹持器；以及一带敷贴器。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，当打印好的带退出所述打印机时，所述夹持器和所述致动器保持打印好的带处于张力下。
18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，当所述夹持器从所述第一位置移动到所述第二位置时，所述夹持器在所述带敷贴器的路径内曳拉打印好的带。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，在所述打印机已完成打印之后，所述夹持器释放打印好的带。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，还包括一真空系统，其中，在所述夹持器释放打印好的带之后，所述真空系统保持住打印好的带。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，还包括一带切割器，其中，在所述真空系统保持住打印好的带之后，所述带切割器切割打印好的带以形成一段打印好的带。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述带敷贴器在一第一位置和一第二位置之间移动，以将打印好的该段带粘贴到物品上，其中，在所述带切割器切割打印好的带之后，所述带敷贴器移动到所述第二位置，以将打印好的该段带粘贴到一物品上。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述打印机包括一驱动辊，其中，当所述打印机打印带时，所述驱动辊沿着带的路径沿一第一方向驱动带，其中，在所述切割器切割打印好的带之后，所述驱动辊沿着带的路径沿与所述第一方向相对的一第二方向驱动带。
24.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述带敷贴器在邻近所述打印机的一第一位置和一第二位置之间移动，以将打印好的带粘贴到物品上。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述装置包括一第二致动器，其用来在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述带敷贴器。
26.如权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括一带切割器。
27.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述带敷贴器包括一真空系统，其在物品上粘贴之前，保持打印好的带。
28.如权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括一用来从所述带供应保持器曳拉带的驱动辊。
29.一打印和粘贴带的方法，其包括如下步骤提供带；用打印机在带上打印；用一带曳拉器从打印机曳拉处于张力下的打印好的带；以及将打印好的带粘贴到一物品上。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，曳拉步骤在打印步骤过程中发生。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括这样的步骤粘贴步骤之前，保持住打印好的带。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，还包括这样的步骤在保持步骤之后，切割打印好的带以提供一段打印好的带。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，曳拉步骤包括横贯一带敷贴器的路径曳拉打印好的带，以将打印好的带粘贴到一物品上。
34.如权利要求31所述的方法，其特征在于，还包括这样的步骤在打印步骤和曳拉步骤完成之后，释放打印好的带。
35.如权利要求32所述的方法，其特征在于，在打印步骤过程中，带沿打印机内的一带路径沿一第一方向移动，其中，在切割步骤之后，带沿带的路径沿与所述第一方向相对的一第二方向移动。
36.如权利要求29所述的方法，其特征在于，敷贴步骤包括推压打印好的带的一非粘结面，以将打印好的带的一粘结面粘贴到一物品上。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，推压步骤包括从一第一位置到一第二位置推压打印好的带，以横贯曳拉步骤的方向将打印好的带粘贴到物品上。
38.如权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括这样的步骤提供一物品，其中，打印步骤包括在带上打印对应于物品的信息。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，物品是带有内容物的包装，其中，打印步骤包括在带上打印对应于内容物的信息。
全文摘要
一用来打印和粘贴带的装置。本发明的一优选的实施例提供一装置，它包括一用来在带上打印的打印机(40)，一从打印机曳拉出打印好的带的带曳拉器(72)，以及一将打印好的带粘贴到一物品上的敷贴器(60)。本发明还一般地涉及打印带和将带粘贴到物品上的方法。
文档编号B41J11/02GK1652941SQ03810972
公开日2005年8月10日 申请日期2003年2月27日 优先权日2002年4月12日
发明者M·R·米切尔, S·G·鲁齐特, L·S·瓦西拉克斯 申请人:3M创新有限公司