贴标签方法和装置的制作方法

专利名称：贴标签方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将标签施加至容器的方法和装置，该标签在其表面上具有可 激活粘合剂涂层。可激活粘合剂通过与由至少包括标签托盘(label pallet)、自旋滚筒和 流体歧管的装置供应的低粘性激活剂溶液相接触而被激活。
背景技术：
存在很多用来将标签施加至容器的系统。一种典型的系统可利用滚筒供给的标签 或切割并成摞的标签。还已知其它系统，但是这些系统通常可视为是上述两种基本系统的 变型。采用滚筒供给形式的标签的现有贴标签装置和方法还可包括标签切割和对准工 具，用以从卷筒切断出分离的标签并且然后将它们对准以便通过例如真空传输驱动系统附 着至容器。在这些连续施加型系统中，粘合剂(比如热熔粘合剂)可施加至标签。热熔粘 合剂通常同时施加至标签背面的前缘和后缘，不过也可施加至整个背面，以便将标签附着 至容器。滚筒供给型的贴标签系统通常可用于在连续标签施加系统中将标签顺序地施加至 容器，比如瓶、盆、罐。作为可选方案，切割并成摞的标签(即已经预切割出线并且成摞地保持或定位于 分配器比如标签盒中的标签)也可在连续标签施加系统中顺序地施加至容器，比如瓶、盆、 罐。切割并成摞的方法也可采用冷胶粘合剂，其可以是水溶性的，不过也可使用热熔粘合 剂。当在切割并成摞的方法中使用冷胶粘合剂时，冷胶粘合剂可借助于滚筒施加系统施加 至标签托盘，所述滚筒施加系统包括由例如钢制和/或具有橡胶表面的自旋滚筒。标签托 盘可移动至与标签摞的第一或暴露标签相接触以将冷胶施加至该标签并通过标签与相对 高粘度和/或粘着的粘合剂之间的表面粘着将该标签从标签摞移除。此后，其上具有冷胶 粘合剂的标签可移动至传送鼓，由此然后可将其施加至容器，比如举例来说瓶。在使用高粘度粘合剂的现有贴标签技术的一个方面中，粘合剂可通过泵送到自旋 胶滚筒上从而施加至标签，自旋滚筒上的粘合剂然后由修刮刀刮擦以移除过剩的粘合剂。 标签托盘接触自旋胶滚筒上的粘合剂，因而分割自旋胶滚筒和标签托盘之间的粘合剂。切 割并成摞的贴标签系统通常使用相对高粘度的粘合剂，比如举例来说冷胶粘合剂。采用热 熔粘合剂的滚筒供给型系统也包括相对高粘度的粘合剂。这种高粘度冷胶粘合剂和热熔粘 合剂的粘度通常大于大约30，000至50，000厘泊。由于粘合剂的粘性，在标签托盘接触自旋胶滚筒以将粘合剂从自旋胶滚筒传递至 标签托盘时，由于粘合剂在标签托盘表面上变化的集中度以及源于粘合剂在标签托盘和自 旋胶滚筒之间的粘合剂分割，通常会在标签托盘的表面上产生图案。这种所谓的“传递分割 图案”还会在标签从标签托盘上剥离时传递到标签上。一种典型的传送分割图案可包括一 系列不均勻的峰和谷，并且会导致标签和容器之间不均勻的粘着和受损的外观。标签和容 器之间不均勻的粘着会导致(i)标签和容器之间较差的粘着，(ii)不均勻的标签外观，和 (iii)标签和容器之间易于识别的界面。传送分割图案可在标签从标签托盘移除时传递至标签并且然后传递至容器。在不透明标签下，图案或其它视觉缺陷可能不是显著的问题，除非外观透过容器 壁(比如清澈的容器)是可见的，或者如果其显现在标签的表面上。然而，在透明或清澈的 标签下，传送分割粘合剂图案会透过标签众所周知地不利地显现或者不然的话损害贴有标 签的容器的外观。这个问题在试图实现看起来无标签时是特别醒目的。为了解决这个问题，贴标签技术已经转向两部分式的冷胶粘合剂，其中标签在其 表面上包括可激活粘合剂涂层或层。可激活粘合剂的成分可构成传统粘合剂系统(比如冷 胶系统)的高粘度成分。这些成分结合到标签的表面(通常是背面)上。这种成分在必要 时进行干燥，并形成可激活粘合剂涂层或层。此后，将低粘度激活剂溶液施加至可激活粘合 剂标签以激活粘合剂。标签上的被激活的粘合剂施加至容器同时粘合剂仍然对于接触物是 粘着的。这些低粘度激活剂溶液优选地可构成这样一种溶液，其与粘合剂化合物相比粘度 较低，使得低粘度激活剂溶液可以相对容易地通过喷射施加至膜表面上的可激活粘合剂。 当这种被激活的标签施加至容器时，减少粘合剂图案出现在被贴标签的容器上。这些低粘度激活剂溶液具有在从5至1000，优选地从5至500，更优选地从5至 100厘泊的范围内的粘度。使用高粘度粘合剂的当前的贴标签生产线不能利用低粘度激活剂溶液。这就需要 翻新用于高粘度粘合剂的标签施加站以将这种低粘度激活剂溶液包括进来。这种翻新应当 成本较低，易于实施，并且还应当需要对现有的贴标签装备的改变最少或甚至没有。本发明 满足了这些和其它需要。

发明内容
在一个方面，本发明在于一种用于将标签施加至容器的方法，其中标签在其表面 上具有可激活粘合剂。可激活粘合剂由低粘度激活剂溶液激活。标签可由聚合物膜或纸制 成。在该方法中，低粘度激活剂溶液供应至流体歧管。流体歧管将至少一股低粘度激活剂 溶液流连续地输送至自旋滚筒的表面的至少一部分，优选地以实现自旋滚筒上低粘度激活 剂溶液的均勻分布。自旋滚筒与标签托盘相接触以将至少一部分低粘度激活剂溶液从自旋 滚筒的表面传递至标签托盘。标签托盘上的低粘度激活剂溶液与标签上的可激活粘合剂相 接触或接合以润湿和激活标签上的可激活粘合剂。在激活之后，此后通过将现在的粘着标 签的可激活涂层或层布置成与容器的表面相接触而将标签粘着至容器。在一个实施例中，流体歧管包括入口、液体管道和至少一个排出端口，优选地多个 排出端口，其中所述至少一个排出端口与液体管道和入口流体相通。低粘度激活剂溶液由 供应泵在足以将低粘度激活剂溶液流传送或喷射至自旋滚筒表面的压力下供应至流体歧 管的入口。液体管道和所述至少一个排出端口组合地构造成将所述至少一股低粘度激活剂 溶液流在由供应泵供应的压力下传送至自旋滚筒。在一些实施例中，本发明的方法的特点在于用修刮刀调节自旋滚筒上的低粘度激 活剂溶液的量的步骤。修刮刀接触自旋滚筒上的一定量的低粘度激活剂溶液以控制自旋滚 筒上的低粘度激活剂溶液的量。在另一个方面，本发明的特点在于一种用于将低粘度激活剂溶液连续地供应至标签表面上的可激活粘合剂的装置。在一个方面中，该装置总体上包括(a)上述流体歧管， 其适合于连续地传送或喷射至少一股低粘度激活剂溶液流；(b)具有适合于接收低粘度激 活剂溶液流的自旋滚筒表面的自旋滚筒；以及(c)具有适合于将一部分低粘度激活剂溶液 从自旋滚筒表面传递至标签表面上的可激活粘合剂的标签托盘表面的标签托盘。
在一些实施例中，该装置的特点在于上述修刮刀，其与自旋滚筒上的一定量低粘 度激活剂溶液相接触，并且适合于控制自旋滚筒上的低粘度激活剂溶液的量。在一些实施例中，本发明的装置的特点在于安装托架，其附接至流体歧管并且适 合于可调节地定位流体歧管以将低粘度激活剂溶液流喷射到自旋滚筒上。流体歧管由安装 托架在相对于自旋滚筒的竖向距离、水平距离或角度距离中的至少一个上可调节地定位。在另一个方面，本发明的特点在于一种用于翻新高粘度冷胶供应装置以将低粘度 激活剂溶液连续地供应至标签表面上的可激活粘合剂的方法。该方法包括步骤(a)安装 适合于将至少一股低粘度激活剂溶液流连续地传送或喷射至自旋滚筒的流体歧管，低粘度 激活剂溶液具有在大约5至1000厘泊范围内的粘度；以及(b)提供供应泵、自旋滚筒以及 标签托盘，所述供应泵适合于将低粘度激活剂溶液在足以将低粘度激活剂溶液流传送至自 旋滚筒表面的压力下供应至流体歧管的入口，所述自旋滚筒适合于从流体歧管接收低粘度 激活剂溶液流，所述标签托盘适合于将一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒传递至标签上 的可激活粘合剂。在又一个方面中，本发明的特点在于一种用于将低粘度激活剂溶液连续地供应至 标签表面上的可激活粘合剂的装置上的改进，低粘度激活剂溶液激活可激活粘合剂，该装 置包括供应泵、自旋滚筒以及标签托盘，所述供应泵适合于在足以将低粘度激活剂溶液流 传送至自旋滚筒表面的压力下供应低粘度激活剂溶液，所述自选滚筒适合于接收低粘度激 活剂溶液流，所述标签托盘适合于将一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒传递至标签上的 可激活粘合剂，所述改进包括流体歧管，其具有与低粘度激活剂溶液流体相通的入口、液 体管道以及至少一个排出端口，液体管道和所述至少一个排出端口组合地构造成将至少一 股低粘度激活剂溶液流在由供应泵供应的压力下传送或喷射至自旋滚筒。


图1示出用于将高粘度粘合剂(比如冷胶)施加至自旋滚筒的现有技术的装置。图2示出本发明实施例的用于将低粘度激活剂溶液供应至自旋滚筒的装置。图3是本发明实施例的流体歧管的正视图。图4A和4B分别是图3所示本发明实施例的流体歧管的左视图和右视图。图4C示出图3所示本发明实施例的流体歧管供应低粘度激活剂溶液的操作。图5A和5B分别是本发明实施例的安装托架的侧视图和俯视图。图6A和6B分别是本发明实施例的安装托架和流体歧管的侧视图和俯视图。图7是示出本发明实施例的切割并成摞的贴标签装置的示意性俯视图。
具体实施例方式如这里使用的，术语“喷射”、“喷射器”等可宽泛地限定为涵盖所有形式的适合于 通过空间介质将连续流或连续体积的低粘度激活剂溶液传送至自旋滚筒表面的喷射以及喷射器，包括但不限于雾化和雾化器、喷雾和喷雾器、起雾和起雾器、以及喷射和喷射器、以及其它形式的受控或计量流。而且，术语“喷射”指的是用于将多个液滴传送、施加、扩散或 以其它方式分配通过或进入环境的任何方法或系统。如这里使用的，术语“浸润”指的是固体表面被液体或溶液润湿，或者液体或溶液 倾向于在固体表面上散布，其中术语“润湿”指的是当液体置于与固体表面相接触时的界面 自由能。如这里使用的，术语“连续地”在表述“连续地施加标签”中指的是用于将标签施 加至容器的每种方法和装置可用作通常以10个容器/分钟或更大的速度将标签施加至容 器的系统的一部分的事实。例如，在一些实施例中，用于将标签施加至容器的方法和/或装 置可用作以超过50个容器/分钟的速度将标签施加至酒或酒精容器的系统的一部分，并且 在一些实施例中速度超过100个容器/分钟。在其它实施例中，用于将标签施加至容器的 方法和/或装置可用作以超过500个容器/分钟的速度将标签施加至啤酒、果汁、软饮料或 水容器的系统的一部分，并且在其它优选实施例中速度超过800个容器/分钟。用于将标 签施加至容器的方法和装置可施加于将标签施加至容器的基本上任何系统，包括但不限于 采用切割并成摞标签的系统和采用滚筒供给形式的标签的系统。本发明的方法和装置可适合于标签，比如聚合物标签和/或纸标签，在标签的外 表面上包含可激活粘合剂涂层或层。可激活粘合剂包括至少部分地用来将标签粘着至容器 的粘合剂或粘合剂混合物的成分。可激活粘合剂通过在标签刚要施加至容器之前使可激活 粘合剂与低粘度激活剂溶液相接触而被激活。很多常用贴标签粘合剂(比如粘度大于大约 30，000至50，000厘泊的冷胶粘合剂或热熔粘合剂)的粘度可能太高，以致不能高效且有效 地将溶液喷射到标签上。本发明涉及将粘合剂成分施加至标签并在标签被激活以粘着至容 器之前干燥该成分。此后，在期望将标签施加至容器之前，粘合剂系统的低粘度且可有效喷 射的成分能被喷射到标签的粘合剂层上。可喷射的相对低粘度成分可称为“低粘度激活剂 溶液”，而不管低粘度激活剂溶液和可激活粘合剂之间的相互作用，例如是否通过再水化和 /或化学相互作用。适合于本发明的低粘度激活剂溶液的粘度处于从5至1000，优选地从 5至500，更优选地从5至100厘泊的范围内。本发明总体上包括用于将标签连续地施加至容器的方法；用于翻新高粘度冷胶供 应装置以将低粘度粘着激活剂溶液连续地供应至标签表面上的可激活粘合剂的方法；以 及可用于这些方法的装置，其尤其包括适合于传输或喷射至少一股低粘度粘合剂激活剂溶 液流的流体歧管，该流体歧管包括入口、液体管道、以及至少一个排出端口，其中排出端口 与液体管道流体相通，所述液体管道可与本发明的装置和方法的一个或多个实施例一起使 用。在根据本发明的用于将标签施加至容器的方法中，标签在其表面上具有可激活粘 合剂，其中可激活粘合剂由低粘度激活剂溶液所激活，该方法包括步骤(a)将低粘度激活 剂溶液供应至流体歧管；(b)利用流体歧管连续地传输或喷射至少一股低粘度激活剂溶液 流以浸润自旋滚筒的至少一部分表面；(c)将至少一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒的 表面传输至标签托盘；(d)使标签上的可激活粘合剂与标签托盘上的低粘度激活剂溶液相 接触以激活标签上的可激活粘合剂并产生胶着标签；以及(e)此后，将胶着标签施加至容器。
标签可被定位成从标签托盘接收低粘度激活剂溶液，标签在其表面上包括可激活 粘合剂。术语“定位”或“被定位”宽泛地用来涵盖支撑、保持或提供标签用来重新定位或 接触容器或其它部件的基本上任何手段。术语“标签分配器”也宽泛地用来指代并包括用 来支撑、定位、提供、保持或操纵一个或多个标签(包括一摞或一卷标签)的基本上任何装 置或盒体。该方法还包括使标签托盘上的低粘度激活剂溶液与标签的可激活粘合剂相接触 以激活标签上的可激活粘合剂的步骤。由于低粘度激活剂溶液流基本上均勻地施加以及低 粘度激活剂溶液相对较低的粘度和粘着性质，与现有技术的基于高粘度液体粘合剂的贴标 签系统(比如使用热或冷胶粘合剂的那些系统)相比，被激活的标签可具有厚度均勻性得 到提高的粘着表面。另外，与现有技术的系统相比，可激活标签表面与标签托盘分离产生传 送分割图案的倾向性降低。低粘度激活剂溶液应当具有足够低的粘度以便可喷射并且具有 与自旋滚筒的表面能相比足够低的表面张力以浸润并且基本上均勻地覆盖自旋滚筒的表 面。还期望低粘度激活剂溶液的表面张力低于标签的可激活粘合剂的表面能以在可激活粘 合剂和标签托盘分离之后促进低粘度激活剂溶液在可激活粘合剂上的均勻分布。
根据一些优选的方法，可释放地粘着的标签可由标签托盘从标签分配器移除至容 器。如果希望，可激活标签可由一个机构(比如一组机械指状物)从标签托盘移除，并粘着 至容器的表面。对于用于操纵和接合流体歧管、低粘度激活剂溶液、自旋滚筒、标签托盘、标 签和要贴标签的容器中的每一个的装置和方法，根据希望，这些部件的每一个或任何可相 对于其它部件操纵，以完成低粘度激活剂溶液从流体歧管至自旋滚筒、至标签托盘、至标签 并且最终至容器/标签界面的传递。例如，标签托盘可支撑于往复元件上，其中标签托盘沿着重复的路线往复运动。这 里使用的术语“往复”可宽泛地限定以包括用于任何或所有这些部件的基本上任何运动机 构，包括但不限于⑴旋转元件，⑵传送元件，和/或(3)伸缩元件中的至少一个，比如连 杆和/或凸轮设备。仅需要动态部件沿着自动或重复的路线运动以有利于基本上连续贴标 签操作的可重复性。例如，标签托盘可移动以接触自旋滚筒上的低粘度激活剂溶液从而将至少一部分 低粘度激活剂溶液从自旋滚筒传递至标签托盘。另外，容器可移动从而使容器的表面接触 标签的被激活层。为了确保低粘度激活剂溶液在自旋滚筒的表面上适当地散布和浸润，在 一些情况下期望在自旋滚筒的表面上提供涂层以使得自旋滚筒的表面的表面能大于低粘 度激活剂溶液的表面张力。根据贴标签应用，比如对于切割并成摞的标签，可能频繁地期望使低粘度激活剂 溶液至少覆盖与标签接触的标签托盘的大部分表面积。例如，可能期望通过激活剂溶液 的射流基本上完全覆盖标签表面。在其它应用中，在以下情况之一下可能期望低粘度激活 剂溶液不要覆盖与标签接触的标签托盘的大部分表面积(i)固定图案(pattern)，比如 “X”图案或围绕标签周边；(ii)条纹，比如在滚筒供给的部分包裹或完全包裹的应用中；和 (iii)重复图案，比如点或条或圆的区域。根据本发明的另一方法是用于翻新高粘度冷胶供应装置以将低粘度激活剂溶液 连续地供应至标签表面上的可激活粘合剂的方法。该方法包括步骤(a)安装适合于将至 少一股低粘度激活剂溶液流输送或喷射到自旋滚筒上的流体歧管，低粘度激活剂溶液具有在5至1000厘泊范围内的粘度；和(b)提供供应泵、自旋滚筒和标签托盘，供应泵适合于在 足以将低粘度激活剂溶液流输送至自旋滚筒表面的压力下将低粘度激活剂溶液供应至流 体歧管的入口，自旋滚筒适合于从流体歧管接收低粘度激活剂溶液流，标签托盘适合于将 一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒传输至标签上的可激活粘合剂。本发明还包括用于将低粘度激活剂溶液连续地供应至标签表面上的可激活粘合 剂以便将标签施加至容器的装置。该装置包括(a)适合于连续地输送或喷射至少一股低 粘度激活剂溶液流的流体歧管；(b)自旋滚筒，其具有适合于接收低粘度激活剂溶液流的 自旋滚筒表面；(c)标签托盘，其具有适合于将一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒表面 传递至标签表面上的可激活粘合剂的标签托盘表面。在一个实施例中，流体歧管包括入口、液体管道以及至少一个排出端口，其中所述 至少一个排出端口与液体管道流体相通。歧管的入口和液体管道可以是适合于允许低粘度 激活剂溶液流动的任何形状，包括但不限于圆筒形状。歧管可由比如不锈钢、铝之类的材 料、由特氟龙制成或包括特氟龙的材料、以及超高分子量的聚合物(包括超高分子量聚乙 烯)构造。在其它实施例中，该装置包括供应泵，用于在足以将低粘度激活剂溶液流输送至 自旋滚筒表面的压力下将低粘度激活剂溶液供应至流体歧管入口。在其它实施例中，流体 歧管的液体管道和所述至少一个排出端口组合地构造成在由供应泵供应的压力下将所述 至少一股低粘度激活剂溶液流连续地输送或喷射至自旋滚筒。在进一步的其它实施例中，该装置包括与自旋滚筒的表面上的一定量的低粘度激 活剂溶液相接触的修刮刀，其中修刮刀适合于调节自旋滚筒上的低粘度激活剂溶液的量。在进一步的其它实施例中，该装置包括附接至流体歧管并适合于可调节地定位流 体歧管以将所述至少一股低粘度激活剂溶液流输送或喷射到自旋滚筒上的安装托架。安装 托架在相对于自旋滚筒的竖向距离、水平距离或角度距离的至少一个上可调节地定位流体 歧管。流体歧管可在没有实质性改变的情况下安装至现有技术的高粘度胶粘装置。包括流体歧管的上述装置可用于本发明的任何方法中。在一些实施例中，本公开涉及段落1 一种用于将标签施加至容器的方法，标签在其表面上具有可激活粘合剂， 可激活粘合剂由低粘度激活剂溶液激活，该方法包括步骤(a)将低粘度激活剂溶液供应 至流体歧管；(b)借助于流体歧管将至少一股低粘度激活剂溶液流连续地输送至自旋滚筒 的表面的至少一部分；(c)将至少一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒的表面传递至标签 托盘；(d)使标签上的可激活粘合剂与标签托盘上的低粘度激活剂溶液相接触以激活标签 上的可激活粘合剂并产生粘着标签；以及(e)此后，将粘着标签施加至容器。段落2 对于段落1的方法，其中流体歧管包括入口、液体管道和至少一个排出端 口，其中排出端口与液体管道和入口流体相通。段落3 对于段落2的方法，其中低粘度激活剂溶液由供应泵在足以将低粘度激活 剂溶液流传送至自旋滚筒表面的压力下供应至流体歧管的入口。段落4 对于段落3的方法，其中液体管道和所述至少一个排出端口组合地构造成 将所述至少一股低粘度激活剂溶液流在由供应泵供应的压力下传送至自旋滚筒。段落5 对于任何前述段落的方法，在喷射步骤(a)之后，还包括用修刮刀调节自
9旋滚筒上的低粘度激活剂溶液的量的步骤。
段落6 对于段落5的方法，其中修刮刀接触自旋滚筒上的一定量的低粘度激活剂 溶液以控制自旋滚筒上的低粘度激活剂溶液的量。段落7 对于任何前述段落的方法，在传递步骤(C)之后，还包括在标签盒中将标 签定位成使得低粘度可激活粘合剂可从标签托盘接收低粘度激活剂溶液的步骤。段落8 对于段落1的方法，其中标签包括聚合物膜和纸中的至少一种。段落9 对于段落1的方法，其中低粘度激活剂溶液具有在大约5至1000厘泊范 围内的粘度。段落10 —种用于将低粘度激活剂溶液连续地供应至标签表面上的可激活粘合 剂的装置，该装置包括(a)适合于连续地传输至少一股低粘度激活剂溶液流的流体歧管；(b)具有适合于接收所述低粘度激活剂溶液流的至少一部分的表面的自旋滚筒；(c)具有适合于将一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒表面传递至标签表面的标 签托盘表面的标签托盘。段落11 对于段落10的装置，其中流体歧管包括入口、液体管道和至少一个排出 端口，其中所述至少一个排出端口与液体管道流体相通。段落12 对于段落11的装置，还包括用于将低粘度激活剂溶液在足以将低粘度激 活剂溶液流传输至自旋滚筒表面的压力下供应至流体歧管的入口的供应泵。段落13 对于段落12的装置，其中液体管道和所述至少一个排出端口组合地构造 成将所述至少一股低粘度激活剂溶液流在由供应泵供应的压力下传送至自旋滚筒。段落14 对于段落10的装置，还包括与自旋滚筒表面上的一定量低粘度激活剂溶 液相接触的修刮刀，其中修刮刀适合于控制自旋滚筒上的低粘度激活剂溶液的量。段落15 对于段落10的装置，还包括安装托架，其附接至流体歧管并且适合于可 调节地定位流体歧管以将低粘度激活剂溶液流喷射到自旋滚筒上。段落16 对于段落15的装置，其中安装托架在相对于自旋滚筒的竖向距离、水平 距离或角度距离中的至少一个上可调节地定位流体歧管。段落17 对于段落10的装置，其中标签包括聚合物膜和纸中的至少一种。段落18 对于段落10的装置，其中低粘度激活剂溶液具有在大约5至1000厘泊 范围内的粘度。段落19 一种用于翻新高粘度冷胶供应装置以将低粘度激活剂溶液连续地供应 至标签表面上的可激活粘合剂的方法，该方法包括步骤(a)安装适合于将至少一股低粘度激活剂溶液流连续地传送到自旋滚筒上的流体 歧管，低粘度激活剂溶液具有在大约5至1000厘泊范围内的粘度；以及(b)提供供应泵、自 旋滚筒和标签托盘，供应泵适合于在足以将低粘度激活剂溶液流输送至自旋滚筒表面的压 力下将低粘度激活剂溶液供应至流体歧管的入口，自旋滚筒适合于从流体歧管接收低粘度 激活剂溶液流，标签托盘适合于将一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒传输至标签上的可 激活粘合剂。段落20 对于段落19的方法，其中流体歧管还包括液体管道和至少一个排出端 口，所述至少一个排出端口与液体管道和入口流体相通，液体管道和所述至少一个排出端口组合地构造成将至少一股低粘度激活剂溶液流在由供应泵供应的压力下传送或喷射至 自旋滚筒。段落21 对于段落19的方法，其中提供步骤(b)包括与一定量的低粘度激活剂溶 液相接触并且适合于调节自旋滚筒上的低粘度激活剂溶液的量的修刮刀。段落22 对于段落19的方法，还包括安装托架，其附接至流体歧管并且适合于可 调节地定位流体歧管以喷射低粘度激活剂溶液流，安装托架在相对于自旋滚筒的竖向距 离、水平距离或角度距离中的至少一个上可调节地定位流体歧管。本发明还包括根据这里所述和声明的方法贴标签的容器。现在参照附图，图1示出用于将高粘度粘合剂施加至自旋胶滚筒26的现有技术的 高粘度粘合剂施加装置10。高粘度粘合剂(比如高粘度冷胶)从高粘度粘合剂供应设备 (未示出)经由管20供应至与修刮刀24流体相通的入口端口 22。高粘度粘合剂借助于重 力输运施加在自旋胶滚筒26上。过量的高粘度粘合剂由修刮刀24移除并且过量的高粘度 粘合剂借助于重力输运而流动至排出管28以便再循环。图2示出本发明的用于经由流体歧管52将低粘度激活剂溶液供应至自旋滚筒的 组件40的实施例。组件40包括用于供应低粘度激活剂溶液的存储罐(未示出)或激活剂 溶液源箱(未示出)，用于容纳要输送至流体歧管52的入口 50的低粘度激活剂溶液。组件 40还可包括用于将低粘度激活剂溶液从罐传输至流体歧管52的系统或设备，其可包括例 如供应泵、鼓风机、压缩机、管道、管和软管中的一种或多种。供应泵的类型没有具体限制， 并且可以是活塞泵、蠕动泵或适合于将低粘度激活剂溶液供应至流体歧管52的入口 50用 以将至少一股低粘度激活剂溶液流连续地输送或喷射至自旋滚筒58的任何泵。在操作中，流体歧管52将至少一股(优选地多股)低粘度激活剂溶液流输送或喷 射至自旋滚筒58的至少一部分。低粘度激活剂溶液基本上浸润自旋滚筒58的表面。自旋 滚筒58上的低粘度激活剂溶液的量经由修刮刀56进行调节和控制并且过剩的低粘度激活 剂溶液借助于重力输运流到排出管60用以再循环。流体歧管52由适合的附接工具(比如 一个或多个螺栓或螺钉，但不限于此)附接至安装托架54。安装托架54附接至组件40的 支撑元件95。自旋滚筒58可与图1所示的现有技术的自旋胶滚筒26相同。修刮刀58可 与图1的修刮刀24相同。可由流体歧管52喷射的低粘度激活剂溶液的成分没有具体限制。例如，低粘度激 活剂溶液可包含水或用来激活标签的可激活粘合剂的任何化学流体。可激活粘合剂可包括 形成为标签或标签材料的一体部分的外层，比如多层聚合物膜的共挤层。可选地，这种可激 活粘合剂可包括涂覆或施加至标签或标签材料的层，比如涂层或层叠层。在某些实施例中，低粘度激活剂溶液可包含水和另一添加剂(比如从包括粘合 剂、交联剂、表面激活剂和增稠剂的组中选择的至少一种添加剂)的混合物。可构成低粘度 激活剂溶液的一部分的粘合剂没有具体限制并且可包括例如酪素、淀粉或合成粘合剂。可 构成低粘度激活剂溶液的一部分的交联剂没有具体限制并且可包括例如金属基交联剂，比 如氨基碳酸锌、硼酸盐或氮杂环丙烷。用于增大低粘度激活剂溶液的粘度的增稠剂没有具 体限制并且可包括例如Laponite (合成粘土)、其它粘土和粘土状材料，或者硅酸铝。在其 它实施例中，低粘度激活剂溶液可以是非水的、溶剂基的溶液，比如举例来说有机溶剂基的 溶液。在一些优选实施例中，低粘度激活剂溶液包含水，并且在某些特别优选的实施例中，低粘度激活剂溶液由水构成或由水和表面活性剂构成。参照图3，示出流体歧管52的实施例。流体歧管52具有与液体管道82流体相通 的入口 80。液体管道82与至少一个(优选地多个)排出端口 84流体相通。流体歧管52可包括至少一个排出端口 84，优选地多个排出端口 84，包括但不限于 喷口和/或喷嘴以便以期望方式施加射流。排出端口的类型的选择取决于很多因素，包括 激活剂溶液成分、所涉及的压力和水利学、以及具体贴标签应用中期望或需要的激活剂溶 液的水平。可用作流体歧管52的排出端口 84的类型没有具体限制。流体歧管52在某些实 施例中可包括用于将低粘度激活剂溶液减小为液滴和/或用于将低粘度激活剂溶液导向 至施加点(比如举例来说喷口、喷嘴、雾化器或喷雾器，包括静电喷射技术，比如可与喷墨 打印机一起使用的喷射技术)的工具。在优选实施例中，流体歧管52连续地将受控的计量 的激活剂溶液层直接喷射到自旋滚筒58的暴露表面上。流体歧管52可使得组件40能以 均勻浸润的方式将至少一股低粘度激活剂溶液流连续地输送或喷射到自旋滚筒58的表面 上。排出端口 84的任一侧上具有可附接至安装托架(未示出)的槽86。图4A是流体歧管52的左视图并且示出液体管道82和槽86。图4B是流体歧管52的右视图并且示出液体管道82。图4C示出流体歧管52的操作并且示出经由排出端口 84供应低粘度激活剂溶液。图5A示出用于可调节地定位和固定流体歧管52的安装托架54的侧视图。安装 托架54包括具有接收工具92和固定工具93以接收和固定流体歧管52的竖向元件91。安 装托架54具有安装工具94，比如安装孔，以接收工具(未示出)从而将安装托架54固定至 组件40。图5B示出经由附接工具96(比如螺钉或螺栓)并使用安装工具94附接至支撑元 件95的安装托架54的俯视图。图6A示出安装托架54在其将流体歧管52接收于接收工具92中时的侧视图。图6B示出安装托架54的俯视图，其中流体歧管52经由附接工具97穿过固定工 具93固定于接收工具92中，如图6A所示。图7示出用于在采用切割并成摞的标签的“直通式”旋转系统中将标签连续地施 加至容器的总体上用110示出的装置的例子。也可使用其它切割并成摞的贴标签系统，包 括但不限于平行的切割并成摞的旋转贴标签系统、直角的切割并成摞的旋转贴标签系统以 及在标签施加操作期间不需要使用旋转台来操作瓶或其它容器的切割并成摞的旋转贴标 签系统。可提供入口传输区段112、出口传输区段114以及分别用于将瓶120从入口传输区 段112传送至旋转台122和在瓶已经导向通过标签施加站124之后用于将瓶从旋转台122 移除至出口传输区段114的旋转式瓶传送元件116和118。在图7中，每个标签托盘132可安装在旋转支撑元件134上。可选地，标签托盘可 安装于以振荡运动的方式前后移动的支撑元件上。其它实施例可提供振荡部件，比如旋转 元件134中的标签托盘132。振荡运动可通过例如凸轮驱动的布置来提供。这种凸轮驱动 的布置应用于很多常规切割并成摞的贴标签系统，比如由例如西德的KR0NESAG或威斯康星州Franklin市的KRONES公司制造的那些系统。(Krones AG和Krones公司在下文中统 称为 “KR0NES”。)在组件40中，流体歧管52将至少一股(优选地多股)低粘度激活剂溶液流53连 续地输送或喷射至自旋滚筒58的至少一部分。在每个标签托盘132移动经过其上具有低 粘度激活剂溶液的自旋滚筒58时(比如借助于支撑元件134的旋转)，低粘度激活剂溶液 可通过接触优选地均勻地传递到每个标签托盘132上。标签托盘132可由任何适合的材料制成。在某些实施例中，标签托盘132可由橡 胶、发泡橡胶、塑料(比如举例来说柔版系统中使用的一种光聚合物)、或金属(比如举例来 说铝)制成。例如，在具体实施例中，标签托盘132可由肖氏A硬度在大约50至大约90范 围内的光滑表面的(天然或合成)弹性体形成。贴标签装置可包括单个标签托盘或多个标 签托盘。其上具有低粘度激活剂溶液的标签托盘132可通过旋转往复运动元件134被顺序 地导向至传递站140。传递站140可包括标签分配器，比如其中包含一摞切割标签(未示 出)的盒型分配器142。盒142可安装成用于分别朝向或远离标签托盘暴露表面线性往复 运动。本发明中使用的标签的组成和结构没有具体限制。例如，标签可以是纸质的或塑 料/聚合物的。塑料标签可以是透明的或不透明的。标签可以是单层的或多层的。标签可 包括金属化层。在某些优选实施例中，标签的一层或多层可包括例如聚丙烯、聚乙烯和聚对 苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的至少一个。标签包括可激活涂层或层，作为标签的最外表面。在盒142中，标签可布置成使 得，对于盒中的第一或暴露标签，可激活涂层或层优选地是标签的暴露表面。可激活涂层或 层是潜在的粘着涂层或层，其在由低粘度激活剂溶液激活(例如在通过施加低粘度激活剂 溶液而弄湿或湿润时)之前是基本上不粘着的。语句“基本上不粘着”指的是，可激活涂层 或层如果没有被激活的话不会以允许用于将标签连续地施加至容器的方法或装置的有效 操作的方式粘着至标签托盘或容器。可激活涂层或层的组成没有具体限制。在一些实施例中，可激活涂层或层可包括 例如动物胶、水基干酪素胶或水基淀粉胶中的至少一种。在某些优选实施例中，可激活涂层 或层包括已经干燥的动物丙烯酸基水溶液。在某些实施例中，标签在其与可激活涂层或层相反的一侧上可包括可印刷涂层或 层以给标签提供可印刷的外表面。在其它实施例中，标签可包括粘着增强涂层或层，作为标 签的基膜和可激活涂层或层之间的中间或连结层。标签还可包括防结块剂或颗粒以减少标 签与相邻标签和供给设备的结块。盒142和/或标签托盘132的往复运动在一些实施例中可由常规光学检测系统 143来控制，(参见图7)光学检测系统143可定位成检测容器、标签、喷射器、或托盘在特定 位置(优选地在入口传送机构112的螺旋供给滚筒112A的下游端处)的存在是否。如果在 入口传送机构112的特定位置处检测到容器，盒142可移动入或可维持在向前位置以允许 期望的标签托盘132从保持在盒中的切割标签摞接合和移除暴露的标签。期望的标签托盘 132可以是这样一种标签托盘，其在所检测容器处于旋转台122的标签施加站124中时接收 最终将与所检测容器对准的标签从而将标签传送或施加至容器。如果光学检测系统143在特定位置处没有检测到容器，那么盒142可缩回以阻止标签托盘132接合并接收盒142中 的暴露标签，该标签由于容器没有处于由光学检测系统监控的特定位置处而最终可被导向 至定位在旋转台122上的标签施加站124处的空容器位置。参照图7，其上具有标签的标签托盘132可由支撑元件134旋转至总体上在150 处示出的传递组件。传递组件150可包括例如围绕其周边布置的多个凸轮操作的夹紧元件 152，用以接合由标签托盘132承载的标签并将标签传递到传递组件150。传递组件150可 大致为任何功能性操作设计。例如，夹紧元件152可接合承载于标签托盘132上的标签。在 标签传递到传递组件150期间，可以振荡标签托盘132。再次具体地参照图7所示装置的实施例，在标签施加站124中，其上包含可激活涂 层或层的每个标签可旋转至与承载在旋转台122上的容器120的周边相接合的位置。传递 组件150上标签的间隔和传递组件的旋转速度可与旋转台122的旋转速度同步(timed)以 使得承载于传递组件150上的每个标签可顺序地导向成与承载于旋转台上的相邻瓶相接 合。而且，光学检测系统143 (如果存在的话)可防止标签在用于接收该标签的瓶从标签施 加站错过时承载到标签施加站124。仍然参照图7，每个标签可例如在其中线处施加至相邻容器120的周边，从而提供 从粘着至瓶的标签的中心线在两相对方向上延伸的外翼。然而，将标签施加至容器的具体 方式没有具体限制，并且标签能以其它方式施加至瓶的表面。在标签最初在标签施加站124中粘着至瓶120之后，旋转台122可导向每个标签 附着于其上的瓶通过包含至少一个滚筒(或在优选实施例中一系列滚筒156)的滚筒站。在 瓶120被导向通过这些滚筒156时，瓶120也可绕其中心轴线前后振荡以便从而在瓶、标签 和瓶滚筒之间产生相互作用以确保标签和容器之间的更密切接触。例如，在一个实施例中， 第一瓶滚筒可将压力施加于容器上的标签，在标签的中间处开始并且持续到标签的第一外 缘。瓶滚筒站中的下一瓶滚筒可将压力施加于标签，在标签的中间处开始并且持续到标签 的第二外缘。在某些实施例中，瓶滚筒站的瓶滚筒可定时至计算机。有利地，标签可被平整并且任何捕获的空气可通过让瓶穿过标签平整站而被压 出，标签平整站包括比如平整滚筒、气刀或刮片之类的部件。尽管平整站可定位于标签施加 区段之后的任何点，但是平整站优选地可定位于标签施加区段之后且容器操纵设备的出口 114之前，如图7所示。平整刷也可用作平整站的补充设备或作为其替代方案。然而，在优选实施例中，在 没有平整刷时使用平整站。一些平整刷对于某些膜标签实施例而言太粗糙并且可能会划伤 膜表面。平整刷可以不以连续模式进行平整。如果使用平整刷，刷毛长度、刷刚度、以及刷 阵列(刷与标签位置的定向)均可调节以使平整效果最大化同时对标签的损坏最小化。在 使用平整刷的某些实施例中，第一对刷可聚焦于标签的中心并且随后成对的刷可进行至标 签的边缘。仍然参照图7，瓶120可由旋转台122在箭头158的方向上承载至瓶传递元件 118，在该处瓶120可传递至出口传送区段114以便随后进行包装。其它实施例落入以下权利要求的范围内。
权利要求
一种用于将标签施加至容器的方法，标签在其表面上具有可激活粘合剂，可激活粘合剂由低粘度激活剂溶液激活，该方法包括步骤(a)将低粘度激活剂溶液供应至流体歧管；(b)借助于流体歧管将至少一股低粘度激活剂溶液流连续地输送至自旋滚筒的表面的至少一部分；(c)将至少一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒的表面传递至标签托盘；(d)使标签上的可激活粘合剂与标签托盘上的低粘度激活剂溶液相接触以激活标签上的可激活粘合剂并产生粘着标签；以及(e)此后，将粘着标签施加至容器。
2.根据权利要求1的方法，其中流体歧管包括入口、液体管道和至少一个排出端口，其 中排出端口与液体管道和入口流体相通，其中低粘度激活剂溶液由供应泵在足以将所述低 粘度激活剂溶液流传送至自旋滚筒表面的压力下供应至流体歧管的入口，并且其中液体管 道和所述至少一个排出端口组合地构造成将所述至少一股低粘度激活剂溶液流在由供应 泵供应的压力下传送至自旋滚筒。
3.根据权利要求1或2的方法，在供应步骤(a)之后，还包括用修刮刀调节自旋滚筒上 的低粘度激活剂溶液的量的步骤，其中修刮刀接触自旋滚筒表面上的一定量的低粘度激活 剂溶液以控制自旋滚筒上的低粘度激活剂溶液的量。
4.根据任何前述权利要求的方法，在传递步骤(c)之后，还包括在标签盒中定位标签 使得低粘度可激活粘合剂能从标签托盘接收低粘度激活剂溶液的步骤。
5.根据任何前述权利要求的方法，其中低粘度激活剂溶液具有在大约5至1000厘泊范 围内的粘度。
6.一种用于将低粘度激活剂溶液连续地供应至标签表面上的可激活粘合剂的装置，该 装置包括(a)流体歧管，其适合于连续地传送至少一股低粘度激活剂溶液流；(b)自旋滚筒，其具有适合于接收所述低粘度激活剂溶液流的至少一部分的表面；(c)标签托盘，其具有适合于将一部分低粘度激活剂溶液从自旋滚筒表面传递至标签 表面上的可激活粘合剂的标签托盘表面。
7.根据权利要求6的装置，其中流体歧管包括入口、液体管道和至少一个排出端口，其 中所述至少一个排出端口与液体管道流体相通。
8.根据权利要求7的装置，还包括用于将低粘度激活剂溶液在足以将低粘度激活剂溶 液流传送至自旋滚筒表面的压力下供应至流体歧管的入口的供应泵。
9.根据权利要求8的装置，其中液体管道和所述至少一个排出端口组合地构造成将所 述至少一股低粘度激活剂溶液流在由供应泵供应的压力下传送至自旋滚筒。
10.根据权利要求9的装置，还包括与自旋滚筒表面上的一定量低粘度激活剂溶液相 接触的修刮刀，其中修刮刀适合于控制自旋滚筒上的低粘度激活剂溶液的量。
11.根据权利要求6-10中的任何一个的装置，还包括安装托架，其附接至流体歧管并 且适合于可调节地定位流体歧管以将低粘度激活剂溶液流喷射到自旋滚筒上。
12.根据权利要求11的装置，其中安装托架在相对于自旋滚筒的竖向距离、水平距离 或角度距离中的至少一个上可调节地定位流体歧管。
13.根据权利要求6-12中的任何一个的装置，其中低粘度激活剂溶液具有在大约5至 1000厘泊范围内的粘度。
14.一种用于翻新高粘度冷胶供应装置以将低粘度激活剂溶液连续地供应至标签表面 上的可激活粘合剂的方法，该方法包括步骤(a)安装适合于将至少一股低粘度激活剂溶液流连续地传送到自旋滚筒上的流体歧 管，低粘度激活剂溶液具有在大约5至1000厘泊范围内的粘度；以及(b)提供供应泵、自旋滚筒以及标签托盘，所述供应泵适合于将低粘度激活剂溶液在足 以将低粘度激活剂溶液流传送至自旋滚筒表面的压力下供应至流体歧管的入口，所述自旋 滚筒适合于从流体歧管接收低粘度激活剂溶液流，所述标签托盘适合于将一部分低粘度激 活剂溶液从自旋滚筒传递至标签上的可激活粘合剂。
15.根据权利要求2-5和7-13中的任何一个的方法，其中排出端口是喷口、喷嘴、雾化 器或喷雾器和/或静电喷射器中的至少一种。
全文摘要
一种可用于将标签施加至容器的方法，标签在其表面上具有可激活粘合剂涂层，可激活粘合剂通过与来自一种包括至少一个标签托盘(132)的装置的低粘度激活剂溶液相接触而被激活，所述至少一个标签托盘通过与自旋滚筒(58)相接触而接收低粘度激活剂溶液，自旋滚筒接收由流体歧管(52)传送或喷射的至少一个低粘度激活剂溶液流。
文档编号B65C9/22GK101873968SQ200880117547
公开日2010年10月27日 申请日期2008年10月21日 优先权日2007年11月26日
发明者D·L·欣曼, J·A·H·斯奎尔, J·A·约翰逊, R·A·雷库格勒 申请人:埃克森美孚石油公司