施加收缩标签的系统和方法

施加收缩标签的系统和方法
【专利摘要】描述了可变形的标签处理器和相关方法。将该处理器加热并将其推向标签(20)，如压敏热收缩标签，以使该标签施加至容器(10)或其它表面上。该处理器和方法充分适合于将标签施加至复合曲面。也描述了使用多个标签处理器的组件的大量标签施加方法。描述了用于在贴标签操作过程中选择性地接触并将标签的区域粘附至移动的容器上的其它组件和方法。可以刮擦(840)标签的选择区域以改进或改变与容器接触和未接触的标签部分。也公开了标签施加后进行的标签处理方法。该处理方法减少了标签缺陷的发生并改善了标签的保持力、粘结力和美感。该处理方法包括将施加的标签和粘合剂加热至特定温度。具体而言，在标签施加后立即进行加热。
【专利说明】施加收缩标签的系统和方法
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请日为2010年7月27日、申请号为201080042689.4 (PCT/US2010/043343)、发明名称为“施加收缩标签的系统和方法”。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2009年7月27日提交的美国临时申请号61/228，719 ;2010年I月28日提交的美国临时申请号61/299，165 ;和2010年I月20日提交的美国临时申请号61/296，715的优先权，所有这些申请通过引用以其整体并入本文。
发明领域
[0004]本发明涉及将收缩标签施加至曲面特别是复合曲面的设备和方法。本发明还涉及贴标签的方法，特别是将压敏热收缩标签施加至容器的方法。本发明进一步涉及减少标签缺陷、改善标签保持力和标签粘附力和改善所施加标签的美感的技术。本发明尤其涉及标签在容器曲面上的施加并且在其上无缺陷残留。
[0005]发明背景
[0006]将标签施加在容器或瓶子上以提供信息如容器的供应商或容器的内含物是已知的。这样的容器和瓶子可具有多种形状和尺寸，以容纳许多不同类型的材料如洗涤剂、化学药品、个人护理产品、马达油、饮料等。
[0007]聚合物膜材料和膜面材在各个领域用作标签。对于许多应用，对聚合物标签，尤其是透明的聚合物标签的需求不断增加，因为它们为装饰性玻璃和塑料容器提供无标签外观。纸标签阻碍了容器和/或容器中内含物的可见性。透明的聚合物标签增加了容器和因此的产品的可视美感。在包装装饰市场，聚合物标签的普及正以比纸标签更快的速度增长，这是因为消费品公司正不断地尝试更新其产品的外观。聚合物膜标签还具有比纸标签优异的机械性能，如更强的拉伸强度和抗磨性。
[0008]传统的聚合物压敏粘合剂(PSA)标签常常难以平滑地粘附至具有曲面和/或复杂形状的容器而不在曲面上起皱、起刺(darting)或拱起(lifting)。结果，热收缩套筒标签(heat shrink sleeve lable)—般被用于这类具有复合曲面的容器。直接丝网印刷术是将标记或其它标志施加至曲面上的另一种方法。套筒类标签的贴标签操作通过使用以下过程和方法来施行:该过程和方法形成热收缩膜的管或套筒，所述热收缩膜的管或套筒被放置在容器上并加热以便收缩膜，以与容器的尺寸和形状相贴合。可选地，容器被收缩标签使用以下方法完全地包裹:其中直接将收缩膜从膜材料连续卷上施加在容器上，然后加热以使包裹的标签与容器相贴合。但是，在简单或复合形状的瓶子上贴标签的操作中，在施加标签期间或施加标签后的过程中，常出现标签缺陷。这些误用的标签造成多的废料或可能高成本的额外的处理步骤。
[0009]已知施加压敏收缩标签的其它方法。在一些应用中，标签被施加至容器上、被加热，然后刮擦任何产生的缺陷以最小化这类缺陷。其中边缘缺陷最初形成然后被除去的压敏收缩标签的单独加热和刮擦方法存在潜在问题。虽然边缘缺陷的形成通常发生在瓶子大体同样的区域内，但是缺陷不是在精确相同的点，也不是同样的大小或以同样的数量发生。在此统称为“起刺(dart)”的这些缺陷可在一些情况中用热进行收缩。当这些缺陷收缩时，含有起刺的标签区域连同在标签起刺上的墨水和印迹也被减小。刺的收缩将收缩印迹，以及引起印迹的变形。取决于起刺的大小和印刷精确度，所述变形可能被注意到，并且在一些情况中可能是显著的。该变形可能限制标签收缩区域中印刷的类型和质量。因此，避免起刺的形成完全具有很大益处。
[0010]因此，对于其中可将收缩标签施加至曲面，特别是复合曲面而不发生起刺或其它缺陷的方法存在需要。
[0011]一般通过在标签面、容器或接受表面、部分的标签面、容器或表面或这些表面的结合上，使用一层或多层粘合剂，将标签施加至容器或其它接受表面。在将标签与接受面接触的标签施加过程之前或过程中，一般采用加热促进标签的粘附。在一些贴标签应用中，如对于使用热收缩材料或使用热活化粘合剂的操作，热的使用可能是必需的。
[0012]但是，目前已知的使用一种或多种加热操作的贴标签方法具有各种缺陷。例如，在标签施加过程之前或过程中将标签和/或接受基底加热至某些最小温度的方法中，常常限制了生产流水线的速度。这归因于将标签和/或基底加热至期望温度所需的时间。虽然在贴标签之前或同时使用加热步骤的许多方法是令人满意的，但是提供这种加热操作的可替代方案是有益的，以便在标签施加之前标签和/或基底不需要被加热或不需要被加热至如目前已知方法一样的程度。通过避免这种加热操作，可增加贴标签流水线的速度。
[0013]而且，许多标签施加方法采用预加热阶段。这些阶段一般包括一个或多个加热器、传送器以及传感和控制系统，所有这些都是昂贵的，需要安装和维护，并且增加了过程复杂性。因此，减少这种预加热阶段是有益的。
[0014]取决于标签材料、它们的特性以及在标签上显示的颜色和图案，一些加热操作可引起标签中的不均匀物理变化或其它变形。例如，已知红外线加热器的使用可引起含有黑色的一个或多个区域或其它深色区域的热收缩标签的不均匀标签收缩。这是因为与标签的较浅颜色的、半透明或透明区域相比较，黑色区域更大吸收红外线辐射，并因此获得更大的加热。因此，期望避免这些结果，同时仍然使用具有黑色或其它深色区域的热收缩标签。
[0015]一些贴标签设备采用在施加过程中接触标签的元件。这些柔性元件可用来促进标签的粘合或在最初施加后“刮擦”标签。通常地，这些元件由弹性体形成。曝露于热或热诱导辐射可能对弹性体元件有害。这又可能降低元件的寿命或以其它方式改变它的柔性或其它期望性能。因此，在贴标签操作过程之前或过程中避免加热，从而避免将这种元件曝露于破坏性的热或热诱导辐射是有利的。
[0016]消除或减少前述问题也可以产生其它优势，如减少工艺设备的总资本成本，减少与贴标签过程相关的地面空间，通过减少热曝露而增加设备寿命，以及由于过程简化而增加方法的一致性和可靠性。

【发明内容】

[0017]本发明提供在贴标签操作各阶段中的进展。为了描述本发明和它的各种实施方式的目的，将在以下工艺阶段方面描述本发明。在第一工艺阶段，通过使用柔性元件使标签接触并施加至容器。可选地，或结合地，通过移动元件刮擦或以其它方式接触标签的一个或多个区域。并且，在第二工艺阶段，将贴标签的容器进行一个或多个后加热操作。[0018]与先前已知的系统和方法相关的困难和缺点在本方法和设备中被克服，本方法和设备涉及容易地并且连续地将压敏收缩标签施加至容器，特别是具有复合曲面的容器上而不会发生起刺或其它缺陷的加热的柔性元件。
[0019]关于第一阶段和使用柔性元件，本发明提供了使标签接触，优选地同时加热和接触容器的标签处理器。该处理器包括限定第一面和相对定向的第二面的硬框架。该框架限定在第一和第二面之间延伸的开口。标签处理器进一步包括柔性元件，该柔性元件邻近框架的第一面和第二面的至少一个放置，并且延伸穿过框架的开口并从框架的第二面向外伸出。柔性元件限定用于接触标签的外表面，柔性元件也限定从框架的第一面可进出的内部中空区域。在将标签接触力施加至从框架的第二面向外伸出的元件的一部分后，柔性元件是可变形的。标签处理器可任选地包括热源，其放置在柔性元件的内部中空区域内，用于加热柔性元件的外表面。
[0020]在另一方面，本发明提供了将标签施加至制品上的方法。该方法包括提供标签处理器，处理器包括(i)限定第一面和相对定向的第二面的硬框架，和(ii)从框架的第二面向外突出的柔性元件。柔性元件限定加热和接触标签的外表面。柔性元件还限定从框架的第一面可进出的内部中空区域。该方法进一步包括加热柔性元件的外表面。该方法还包括提供制品和至少部分接触制品的标签，其中接触制品的标签部分(一个或多个)限定附着区域(一个或多个)而没有与制品接触的标签部分(一个或多个)限定未附着区域(一个或多个)。并且，该方法包括将标签与柔性元件的加热外表面逐渐接触，以使柔性元件首先接触标签的附着区域，并且随后接触并加热未附着区域，从而适当地将标签的未附着区域施加至制品的复杂曲面。
[0021]在另一方面，本发明提供将标签施加至容器的集合的组件。该组件包括标签处理器的集合，每个处理器包括(i)限定第一面和相对定向的第二面的硬框架，(ii)从框架的第二面向外伸出的柔性元件，柔性元件限定加热和接触标签的外表面，柔性元件限定从框架第一面可进出的内部中空区域，和(iii)在每个柔性元件的内部中空区域内放置的热源。
[0022]在进一步的方面中，本发明提供了使标签接触至容器的标签处理系统。该系统包括用于同时使标签加热和接触至容器的标签处理器。该处理器包括限定第一面和相对定向的第二面的硬框架。该框架还限定在第一面和第二面之间延伸的开口。该标签处理器还包括柔性元件，其邻近框架的第一面和第二面的至少一个放置，并且延伸穿过框架的开口并从框架的第二面向外伸出。该柔性元件限定用于接触标签的外表面。该柔性元件限定从框架第一面可进出的内部中空区域。在将标签接触力施加至从框架的第二面向外伸出的元件的一部分后，柔性元件是可变形的。该系统还包括用于通过标签处理器加热并接触至容器的至少一个标签。
[0023]与先前已知的贴标签技术和相关设备有关的困难和缺点已在本系统和方法中被克服，本系统和方法用于将标签选择性地施加至移动的容器，特别是使用压敏粘合剂的热收缩标签，其中标签最初与容器部分地接触以产生标签旗形尾(flag)，随后可完全地粘附至移动的容器上。
[0024]关于第一阶段和在使用刮擦元件的可选策略中，本发明提供了用于将标签的一个或多个区域选择性地接触至移动的容器的组件。该组件包括可移动的框架，该框架包括绕枢轴可枢转地移动的至少一个框架元件。该组件还包括接合至框架元件并随其可移动的刮擦器元件，刮擦器元件包括用于接触标签的刮擦元件。该组件另外包括固定至框架并随其可移动的凸轮随动器元件。凸轮随动器的运动相应于容器和刮擦元件接触的标签的运动。该刮擦元件将标签选择性地接触至移动的容器。
[0025]在另一方面，本发明提供了将标签部分地施加至移动的容器的系统。该系统包括在其上传输等距相隔并排列的容器的传送器。该系统还包括与传送器接近放置的刮擦组件。该刮擦组件包括可移动的框架，该框架绕枢轴可枢转地移动。该刮擦组件还包括刮擦器元件，其固定至框架并且是可定位的，以使刮擦器元件可被放置与通过选择性地旋转框架由传送器传输的容器接近接触。而且，该刮擦组件还包括凸轮随动器，其固定至框架，并且被操作以使传送器的运动引起凸轮随动器、框架和刮擦器元件的往复枢轴运动。凸轮随动器被配置以使当传送器上的容器被传输至刮擦组件并与其接近时，定位刮擦器元件以便接触容器和刮擦器之间放置的标签，并且将力施加至标签，从而进一步使标签接触容器。
[0026]在另一方面，本发明提供产生贴标签的容器的贴标签系统。该系统包括适于倚靠移动的容器选择性地放置标签的标签分配器。该系统还包括通过标签分配器递送的标签。该系统还包括用于选择性地接触由标签分配器倚靠容器放置的标签的一个或多个区域的组件。该组件包括可移动框架，该可移动框架含有绕枢轴可枢转地移动的至少一个框架元件。该组件还包括接合至框架元件并随其可移动的刮擦器元件。刮擦器元件包括用于接触标签的刮擦元件。该组件进一步包括固定至框架并随其可移动的凸轮随动器。凸轮随动器的运动相应于容器的运动，以使刮擦元件将标签选择性地接触至移动的容器上。
[0027]在另一方面中，本发明提供将标签选择性地接触至移动的容器的方法。该方法包括提供可移动的框架组件，该框架包括绕枢轴可枢转地移动的至少一个框架元件。该方法进一步包括将刮擦器元件固定至框架。该方法另外包括定位框架以使绕枢轴旋转框架后，使刮擦器元件在(i)所述刮擦器元件接触移动容器的路径附近的第一位置和(ii)所述刮擦器元件与移动容器的路径隔开的第二位置之间移位。该方法进一步包括在框架组件上提供凸轮随动器。该方法还包括在容器和刮擦器元件之间放置标签。并且，该方法还包括配置凸轮随动器和容器的运动以使框架旋转，以便当移动的容器倚靠刮擦器元件时，刮擦器元件移位至第一位置，使刮擦器元件将标签接触至容器。
[0028]与先前已知方法和系统有关的困难和缺点在本发明方法和系统中被克服，本发明方法和系统用于涉及施加的标签，特别是使用压敏粘合剂施加至容器的标签的各种后处理过程。此处描述的方法的实行和系统的使用可减少并且在一些应用中消除在贴标签操作中否则需要的各种预加热操作。此处描述的方法和系统提供了无缺陷的贴标签容器或其它基底。
[0029]关于第二阶段和在另一方面，本发明提供了防止标签后缺陷的方法。该方法包括提供具有粘附地施加至基底的聚合物标签的基底。该方法还包括在将标签粘附地施加至基底后立即加热标签至足以释放聚合物标签材料内至少部分内部应力的温度，从而防止标签后缺陷。
[0030]在另一方面，本发明提供将标签粘附地施加至基底后提闻标签保持力的方法。该方法包括将标签粘附地施加至基底后立即将标签和粘合剂加热至至少30°C的温度。
[0031]在另一方面，本发明提供用于防止施加至容器上的标签内的标签缺陷的方法。该方法包括提供具有外表面的容器和提供标签。该方法还包括通过使用标签和容器外表面之间放置的有效量的粘合剂将标签粘附地施加至容器外表面。并且，该方法进一步包括将标签施加至表面后立即在少于约5秒的时间期间内将施加的标签和粘合剂加热至至少30°C的温度。
[0032]在另一方面，本发明提供了用于减少将粘附地施加的标签施加至容器外表面后发生的标签缺陷的方法。该方法包括将标签施加至容器外表面后立即在少于约5秒的时间期间内将标签和粘合剂加热至约50°C至约100°C的温度。
[0033]在另一方面，本发明提供了减少标签后缺陷的系统。该系统包括将标签粘附地施加至容器的组件。并且，该系统包括在将标签施加至容器后立即加热所施加标签的一个或多个加热器。该加热器能够在少于约5秒的时间期间内将所施加标签从环境温度加热至约30°C至约150°C的温度。
[0034]如所认识到的，本发明能够进行其它和不同的实施方式，其诸多细节能够在各个方面进行改变，所有都不偏离本发明。因此，附图和描述被视为示例性的而非限制性的。
【专利附图】

【附图说明】
[0035]图1是具有复合曲面的代表性容器的图示。
[0036]图2是具有标签的图1容器的图示，其中标签理想地施加至容器的外表面并在复合曲面的区域中延伸。
[0037]图3是具有标签和起刺的图1容器的图示，起刺通常在使用现有已知技术施加至
容器后产生。
[0038]图4是依据本发明的优选实施方式柔性元件的示意性透视图。
[0039]图5是图4所示的柔性元件的侧视图。
[0040]图6是图4和图5所示的柔性元件的正视图。
[0041]图7是依据本发明的在优选实施方式框架组件和外壳(enclosure)中保持和支撑的柔性元件的正透视图。
[0042]图8是揭示了图7中所描述的柔性元件、框架组件和外壳的内部区域的另一正透视图。
[0043]图9是图7和图8中柔性元件、框架组件和外壳的后透视图。
[0044]图10是图9中沿线AA的柔性元件、框架组件和外壳的剖面图。
[0045]图11是依据本发明的优选柔性元件和另一优选实施方式框架组件的正视图。
[0046]图12是不带柔性元件的图11中所示优选实施方式框架组件的透视图。
[0047]图13是具有标签的容器的透视图，其中依据本发明的优选方法标签被部分地粘附至容器。
[0048]图14是图13中描述的容器和部分粘附标签的俯视图。
[0049]图15是图解依据本发明优选方法的图13和14的标签和容器与优选的柔性元件之间最初接触的示意图。
[0050]图16是图解在图15所示的状态之后标签和容器以及柔性元件之间进一步接触的示意图。
[0051]图17是图解在图16所示的状态之后标签和容器以及柔性元件之间进一步接触的示意图。
[0052]图18是图解在图17所示的状态之后标签和容器以及柔性元件之间进一步接触的示意图。
[0053]图19是图解在图18所示的状态之后标签和容器以及柔性元件之间进一步接触的示意图。图19图解了柔性元件采用的朝向更后阶段的典型辊压构造。
[0054]图20是图解由于与具有弯曲外部轮廓的容器接触而导致柔性元件变形的透视图。
[0055]图21是用于将多个标签同时施加至多个容器的柔性元件和框架组件的优选组件。
[0056]图22是与图21中的组件一起使用的预热组件的俯视立体图。
[0057]图23是带有其它配件的图21中描述的组件的俯视立体图。
[0058]图24是依据本发明的另一优选实施方式柔性元件的示意性正视图。
[0059]图25是依据本发明的又一优选实施方式柔性元件的示意性正视图。
[0060]图26是相应于待贴标签的容器的形状的代表性导轨的正视图。
[0061]图27是依据本发明的具有柔性元件的优选实施方式快速改变组件的透视图。
[0062]图28是依据本发明的快速改变组件的集合的透视图。
[0063]图29是图28中描述的组件集合的正视图。
[0064]图30是快速改变组件的集合的正视图，每个都使用不同尺寸的空气囊(bladder)。
[0065]图31是代表性的容器和部分施加标签的透视图。
[0066]图32是图31中描述的容器和标签的俯视平面图。
[0067]图33是依据本发明的优选实施方式刮擦组件的透视图。
[0068]图34是在图33的刮擦组件中使用的优选实施方式刮擦器元件的透视图。
[0069]图35图解将标签区域施加至容器的优选实施方式刮擦组件。
[0070]图36和37示意性地图解容器和部分接触标签的构造。
[0071]图38和39示意性地图解容器和部分接触标签的另一构造。
[0072]图40和41示意性地图解容器和部分接触标签的另一构造。
[0073]图42-44和46_49示意性地描述依据本发明的优选实施方式的方法。
[0074]图45图解在贴标签操作过程中可能潜在地发生的不期望状态。
【具体实施方式】
[0075]本发明提供用于将标签和膜施加至曲面如各种容器的外部曲面上的策略、方法、配件和设备的进一步改进。尽管本发明描述将标签或膜施加至容器，但是应当理解，本发明并不限于容器。而是，本发明可被用于将各种标签或膜施加至几乎任何类型的制品的表面上。本发明特别地涉及将收缩标签施加至容器曲面上。并且，本发明也特别涉及将标签如收缩标签施加至各种容器的复合曲面上。
[0076]在此涉及具有曲面或复合曲面的容器。曲面是由沿弯曲路径移动的线限定的表面。复合曲面是特殊类型的曲面，其中先前提到的线是曲线。复合曲面的实例包括但不限于:球体的外表面、双曲抛物面和圆顶。应当理解，本发明可被用于将标签和膜施加至宽范种类的表面上，包括平坦表面和简单的曲面。但是，如本文更详细解释的，本发明特别适于将标签和膜施加至复合曲面上。
[0077]使用柔性元件施加标签
[0078]具体而言，本发明提供柔性标签施加器或处理器元件和相关组件，当依据本文所述的优选技术使用时，其将标签施加至曲面上而没有缺陷如起刺和起皱伴随问题发生。该技术通过使用独特的同步加热和刮擦操作使得标签被施加在容器曲面上而没有缺陷。
[0079]柔性元件、其各种特性以及用于支持和使用该元件的各种框架和相关组件在此处全部被详加描述。此外，施加至容器的标签和膜的优选方面也在此描述。而且，与标签相关的粘合剂的优选方面以及其它方面和标签细节在此被描述。此外，通过使用柔性元件施加标签的优选方法全部在此详加描述。
[0080]柔性元件
[0081]本发明提供柔性元件或隔膜，其适于接触标签、标签组件、膜(一个或多个)或其它类似配件并施压至所述标签以使标签接触并粘附至容器表面。一般，标签被施加至容器的外表面，如前所述，该容器是弯曲的或者具有弯曲的轮廓或形状。在许多情况下，容器的一些区域可以具有复合曲线。通过使用本发明，标签可以以无缺陷的方式被施加在这些区域上。
[0082]柔性元件是足够硬的以便元件在接触标签(一个或多个)或容器(一个或多个)之前保持其形状。该元件并非过硬，因此是柔性的，以使元件在接触后以及在施加负载如标签接触力之下容易变形。该优选特性在此被详加描述，但提及柔性元件一般指可变形的。
[0083]柔性元件可以被提供多种不同形状、尺寸和构造，只要其具有所述的可变形的特性。优选地，柔性元件限定向外凸出表面或圆顶形表面如凸面，用于接触标签和/或容器。柔性元件还限定内部中空区域，优选地从向外凸出的接触表面相反的位置可进出。
[0084]柔性元件提供热至标签和/或容器也是优选的。因此，柔性元件沿其外表面的至少一部分并且优选地沿其向外凸出的表面传热也是优选的，以将该热随后传至标签和/或容器，尤其是在接触标签时。可以以各种不同的方式沿柔性元件的表面提供热。但是，在柔性元件内部提供热源通常是优选的。然后柔性元件内部的热通过柔性元件的壁如通过传导被传输至元件的外表面。应当理解，本发明包括没有任何加热装置的柔性元件。在本发明的该形式中，一个或多个预热器被用于加热标签和/或膜。
[0085]用于柔性元件的优选热源是无焰加热器如用电的电阻加热器。可选地，热介质通过的一盘或多盘导管也可以放置在柔性元件的内部。仍有另一热源直接在柔性介质的中空内部给予热介质。这样的介质的实例包括但不限于空气、其它气体、流体或可流动的液体。例如，液体烃如油可以被用于加热和/或填充柔性元件的内部中空区域。但是，空气常常是优选的，因为其易于获得并且其渗漏不是考虑事项。
[0086]对于加热盘管或加热单元提供在柔性元件内部的实施方式，可以提供盘管或单元的特定构造以最优化传热至柔性元件的期望区域，如圆顶形外表面区域的外围区域。一般而言，加热器的优选构造或模式取决于柔性元件所接触的瓶子及其各个标签的具体几何形状。优选地，椭圆形或圆形模式可以被使用，加热器沿着与标签被施加的外部区域相对应的区域被放置在相对靠近柔性元件的内壁表面。这是优选的，因为通常不必加热已经粘附至容器的标签部分，例如内部中间区域。在此文中这被详加描述。[0087]在柔性元件的优选形式中，当元件接触容器和标签时，外部圆顶形区域以及有时是其附连的侧壁被弯曲、变形和移动。因此，任何加热装置如电阻加热元件不直接附连至柔性元件通常是优选的。但是，本发明考虑这样的结构和安排可以被使用。例如，柔性印制的加热元件可以被施加至柔性元件的内表面或外表面。也考虑用电的电阻加热器可以形成在柔性元件内或者以其它方式放置在柔性元件内。
[0088]加热柔性元件的圆顶形标签接触外表面可以以几乎任何方式完成。例如，可以使用多个热源、加热装置和/或其它技术。在一些应用中，使用多个加热器可以是优选的。例如，第一个加热器可以被用于加热进入柔性元件的内部中空区域的空气。第一个加热器可以例如是用电的电阻加热器。第二个加热器可以被提供在柔性元件的内部并且相对固定。第二个加热器可以是用电的电阻加热器的形式或者利用一个或多个盘管，传热流体流动通过盘管。加热柔性元件以使贴标签施加操作期间柔性元件的外部温度至少为38°C，最优选为约120°C至约150°C。应当理解，柔性元件的外表面被加热的温度或温度范围取决于多种因素，包括例如标签的热收缩特性和粘合剂的性能。也考虑另一组加热器可以在其接触柔性元件之前被用于加热标签和/或容器。这些加热器可以被放置在柔性元件的外部。例如，可以使用一个或多个红外线加热器。红外线灯是优选的，因为其往往加热关注的目标即标签，而不加热周围的环境。优选地，对于一些应用，在其最终施加至容器之前，标签被加热至至少38°C的温度。可以使用多种加热方法和技术，以便增加柔性元件的外部表面的温度。
[0089]对于一些优选的实施方式，期望使用单个热源。即，对于一些应用，优选的是，使用一个或多个入口加热器以在空气进入柔性元件期间或之前加热进入的空气，而不使用一个或多个在柔性元件内部的加热器。提供在柔性元件内部的加热器优选地是辐射加热器。除去或避免这样的内部加热器可以提供明显的成本节约。但是，应当理解，本发明包括:其中加热被仅提供在柔性元件内部的系统，其中由入口加热器和柔性元件内的加热器提供加热的系统，以及使用第三方或其它补充加热器与入口加热器和/或柔性元件内部的加热器结合的系统。
[0090]一些优选的实施方式中提供的另一特征涉及通常安装在柔性元件内的一个或多个空气歧管的使用。在优选的系统配置中，在贴标签操作期间热空气连续循环通过一个或多个柔性元件。当一个或多个柔性元件接触并压向相应的带有标签的容器时，过量的空气被排出。然后，当放置柔性元件离开容器和标签并且不再与其接触时，引入新的空气。新空气被加热是优选的，因为这样的实践避免使用会冷却柔性元件的周围温度的空气。
[0091]许多优选实施方式的柔性元件、框架和/或外壳组件使用单个入口，用于沿着封闭柔性元件的内部的后壁引入热空气。引导热空气进入柔性元件内部尤其是通过单个入口，使得沿柔性元件产生较高温度区域。这样的不均匀的区域是不期望的。
[0092]因此，对于一些应用，在柔性元件内部使用空气歧管或扩散器组件是优选的。空气歧管可以是多种形状和尺寸。空气歧管用于在柔性元件内部分配热空气，从而更均匀地加热柔性元件。
[0093]空气流动歧管或扩散器可以是各种不同的形状、尺寸和/或构造。例如，可以提供一个或多个扩散器板，引入的热空气被引向扩散器板。流动的气流被扩散器板(一个或多个)转向，从而引导至柔性元件内部其它区域。如通过在空气入口的开口处固定扩散器板，扩散器板可以被直接放置在流动的空气流内。其它元件可以与扩散器板结合使用，如一个或多个针或其它流动转向元件。一般而言，可以使用引起或促使柔性元件内部的空气流动发生紊流的任何元件。
[0094]空气歧管特别优选的实施方式是管状扩散器。管状扩散器优选为与热空气入口流动连通的管道或导管的形式，并且被制成合适的大小和形状以便安装在柔性元件的内部。管道或导管限定纵向延伸的内部流动通道。管道或导管也限定管道的侧壁和任何末端壁中的多个孔或其它洞。通过入口进入柔性元件的空气被引导通过管道并经多个孔退出管道。孔的模式或排列是这样的，退出管道的热空气均匀地或基本上均匀地加热柔性元件的内部并且优选地加热最终接触标签的柔性元件的前壁。例如，孔的代表性模式可以包括两排孔沿管道的长度延伸。每个孔或洞的直径约为1.5mm，隔开约25mm。两个排以60°隔开，并被弓丨导朝向柔性元件内部的内侧和前表面。排的这种定向用于将热空气引导至通常需要如此加热的柔性元件的横向侧面区域。
[0095]柔性元件的内部中空区域可以是开放的或与大气连通的，并因此处于大气压下。可选地，内部区域和外部大气之间的连通可以是局部的或者完全受限的，以便内部区域处于大于或小于大气压的压力下。柔性元件也可以被配置或者与其它配件接合，以便在柔性元件变形期间元件的内部中空区域的压力改变，并且不同于变形前该区域内的压力。例如，如本文详加描述的优选的构造在柔性元件的内部中空区域和外部大气之间提供局部受限连通。变形前，该限制并不是完全的，以便内部中空区域处于大气压下。变形后，内部中空区域的体积减小。由于所提到的局部限制以及体积减小，柔性元件的内部中空区域内的压力增加至大于大气压的压力。压力的增加优选地是临时性的，因为内部中空区域中的空气被允许退出柔性元件的内部区域。这些方面在本文中更加详细地被描述。
[0096]优选地，柔性元件在标签施加过程之前并没有受压。即，优选地，柔性元件的内部中空区域处于大气压下。通过在贴标签操作期间选择性地控制退出柔性元件的空气的流动限制，柔性元件内的压力得以控制的增加和保持。优选地，在每个标签施加操作后柔性元件的内含物被排出，以便柔性元件内的压力回归到大气压。优选地，柔性元件的内部中空区域内测量的峰值压力小于34，500N/m2，更优选小于27，600N/m2，最优选小于20，700N/m2。但是，应当理解，本发明包括其它排放措施，使用的峰值压力小于或大于这些提及的压力。一般而言，在标签施加操作过程中，一`定程度稳定且恒定的空气通过开放的排出口流入柔性元件。当柔性元件接触标签和容器时，柔性元件将局部缩小，在一些情况下，当其完全接触标签和容器时,柔性元件将塌缩。
[0097]应当理解，除了一些应用或者在一些应用中，本发明可以使用多种组件，代替本文描述的柔性元件，将标签或膜施加至曲面上。例如，可以使用各种机械组件，尤其是使用弹簧或其它偏压元件。也考虑可以使用采用可压缩泡沫的标签施加器或者标签处理元件。
[0098]柔性元件可以由几乎任何材料形成，只要该元件足够柔韧，即，可变形，并且表现出良好的导热性、耐久性和摩擦性能。用于柔性元件的优选类别的材料是聚硅氧烷。
[0099]更确切地称作聚合的硅氧烷或者聚硅氧烷，聚硅氧烷是混合的无机-有机聚合物，化学式为[R2SiO]n，其中R是有机基团如甲基、乙基或苯基。这些材料一般包括具有附连至娃原子的有机侧基的无机娃-氧主链(----S1-O-S1-O-S1-O—),娃原子是四配位的。
[0100]在一些情况下，有机侧基可以被用于将两个或更多个这些-S1-O-主链连接在一起。通过改变-S1-O-链长、侧基和交联，可以合成具有多种性能和组成的聚硅氧烷。其稠度可以改变，从液体到凝胶到橡胶直至硬塑料。最常见的聚硅氧烷是线性聚二甲基硅氧烷(PDMS)，一种硅油。第二大类的聚硅氧烷材料基于有机硅树脂，有机硅树脂由枝状和笼状低聚硅氧烷形成。
[0101]用于形成柔性兀件的特别优选的聚娃氧烧是称为Rhodors_il'N V-240的商业化可得的聚硅氧烷弹性体。Rhodorsilx V-240 从 Rock Hill，SC.的 BluestarSilicone 可得
至IJ。该聚硅氧烷弹性体是两组分、加成固化、室温或热加速固化的硅橡胶化合物。其被设计为60肖氏硬度(Shore A)的橡胶，具有高的强度性能、长的储存寿命、低的收缩率、优异的
细节再现性、良好的剥离特性以及增强的耐压性。Rhodorsir V-240的配方一般如以下表
I所示:
[0102]表I Rhodorsif 的配方
[0103]
【权利要求】
1.防止标签后缺陷的方法，所述方法包括: 提供基底，所述基底具有粘附地施加至所述基底的聚合物标签； 在将所述标签粘附性施加至所述基底后立即加热所述标签至足以释放所述聚合物标签材料内至少部分内部应力的温度，从而防止标签后缺陷。
2.权利要求1所述的方法，其中通过加热所施加的标签至至少30°C的温度进行所述标签的加热。
3.权利要求1-2所述的方法，其中通过加热所述标签至30°C至150°C的温度进行所述标签的加热。
4.权利要求1-3所述的方法，其中通过加热所施加的标签至至少50°C的温度进行所述标签的加热。
5.权利要求1-4所述的方法，其中通过加热所述标签至50°C至100°C的温度进行所述标签的加热。
6.权利要求1-5所述的方法，其中通过在少于5秒的时间期间内加热所施加的标签至所述温度进行所述标签的加热。
7.权利要求1-6所 述的方法，其中通过在少于3秒的时间期间内加热所施加的标签至所述温度进行所述标签的加热。
8.权利要求1-7所述的方法，其中通过在少于I秒的时间期间内加热所施加的标签至所述温度进行所述标签的加热。
9.在粘附性施加至基底后提闻标签保持力的方法，所述方法包括: 将标签粘附性施加至基底后立即加热所述标签和粘合剂至至少30°C的温度。
10.权利要求9所述的方法，其中所述标签包括选自聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其组合的基底。
11.权利要求9-10所述的方法，其中所述标签包括热收缩材料。
12.权利要求9-11所述的方法，其中所述粘合剂是压敏粘合剂。
13.权利要求9-12所述的方法，其中所述标签最初处于周围温度下。
14.权利要求9-13所述的方法，其中将所述标签加热至约50°C至约100°C的温度。
15.权利要求9-14所述的方法，其中在少于5秒的时间期间内加热所述标签。
16.权利要求9-15所述的方法，其中在少于3秒的时间期间内加热所述标签。
17.权利要求9-16所述的方法，其中在少于I秒的时间期间内加热所述标签。
18.权利要求9-17所述的方法，其中通过辐射加热、对流加热、传导加热及其结合进行加热。
19.权利要求9-18所述的方法，其中进行加热以使所述标签不经历尺寸变化。
20.权利要求9-19所述的方法，其中所述基底是容器的外表面。
21.权利要求9-20所述的方法，其中将所述标签粘附地施加至所述容器的外表面上。
22.权利要求9-21所述的方法，其中所述容器的外表面是弯曲的。
23.权利要求9-22所述的方法，其中所述容器的外表面是复合弯曲的。
24.用于防止施加至容器的标签中标签缺陷的方法，所述方法包括: 提供具有外表面的容器； 提供标签；通过使用在所述标签和所述容器的外表面之间放置的有效量的粘合剂，将所述标签粘附地施加至所述容器的外表面；以及 在将所述标签施加至所述容器的外表面后立即在少于5秒的时间期间内将所施加的标签和所述粘合剂加热至至少30°C的温度。
25.权利要求24所述的方法，其中所述标签包括选自聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其组合的基底。
26.权利要求24-25所述的方法，其中所述标签包括热收缩材料。
27.权利要求24-26所述的方法，其中所述粘合剂包括压敏粘合剂。
28.权利要求24-27所述的方法，其中所述标签最初处在周围温度下。
29.权利要求24-28所述的方法，其中将所述标签加热至约50°C至约100°C的温度。
30.权利要求24-29所述的方法，其中在少于3秒的时间期间内加热所述标签。
31.权利要求24-30所述的方法，其中在少于I秒的时间期间内加热所述标签。
32.权利要求24-31所述的方法，其中通过辐射加热、对流加热、传导加热及其结合进行加热。
33.权利要求24-32所述的方法，其中进行加热以使所述标签不经历尺寸变化。
34.权利要求24-33所述的方法，其中所述容器的外表面是弯曲的。
35.权利要求24-34所述的 方法，其中所述容器的外表面是复合弯曲的。
36.用于减少在将粘附地施加的标签施加至容器外表面后出现的标签缺陷的方法，所述方法包括: 在所述标签施加至所述容器的外表面后立即在少于5秒的时间期间内加热所述标签和粘合剂至约50°C至约100°C的温度。
37.权利要求36所述的方法，其中通过压敏粘合剂将所述标签粘附至所述容器的表面。
38.权利要求36-37所述的方法，其中在加热前所述标签处于周围温度下。
39.权利要求36-38所述的方法，其中所述标签包括热收缩材料。
40.权利要求36-39所述的方法，其中进行加热以使所述标签不经历尺寸变化。
41.权利要求36-40所述的方法，其中所述容器的外表面是弯曲的。
42.权利要求36-41所述的方法，其中所述容器的外表面是复合弯曲的。
43.权利要求36-42所述的方法，其中在少于3秒的时间期间内进行所述加热。
44.权利要求36-43所述的方法，其中在少于I秒的时间期间内进行所述加热。
45.用于减少标签后缺陷的系统,所述系统包括: 用于粘附地施加标签至容器的组件；以及 用于在施加至所述容器后立即加热所施加的标签的加热器，所述加热器能够在少于5秒的时间期间内将所施加的标签加热至约30°C至约150°C的温度。
46.权利要求45所述的系统，其中所述加热器能够将所施加的标签加热至约50°C至约100°C的温度。
47.权利要求45-46所述的系统，其中所述加热器能够在少于3秒内将所施加的标签加热至所述温度。
48.权利要求45-47所述的系统，其中所述加热器能够在少于I秒内将所施加的标签加热至所述温度。
49.权利要求45-48所述的系统，其中所述加热器包括辐射加热器。
50.权利要求45-49所述的系统，其中所述加热器包括热风枪。
51.权利要求45-50所述的系统，进一步包括: 红外(IR)温度传感器，其被放置`以便可以测量所述标签的温度。
【文档编号】B65C9/24GK103448970SQ201310397478
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2010年7月27日 优先权日:2009年7月27日
【发明者】J·P·罗恩斯, J·博克穆勒, R·L·赛维拉, J·A·查尼, N·麦克莱恩, C·W·波特, R·A·普瑞威提, S·罗丝, R·W·谢尔登 申请人:艾利丹尼森公司