无衬标签印刷和传送装置 无衬标签由于其所具有的优点而越来越受到人们的普遍欢迎。使用无衬标签时必须能以低成本自动印刷标签。很容易做到这一点的一种方法是使用感热式印刷机，或者是其感热印刷头带有感热色带退绕和回绕装置的感热式印刷机，或者是具有直热印刷头的印刷机。但是，现有感热式印刷机无法印刷无衬标签，因为在印刷中或印刷后，当把标签送到印刷头时，该印刷机的各表面必定会与无衬标签的赤裸粘合面发生接触。但是，按照本发明，提供了多种克服了这一问题而极适用于有效印刷无衬标签的感热式印刷机。按照本发明印刷的无衬标签-在使用感热色带的实施例中-几乎可以是任何类型的无衬标签，例如申请日为1992年7月13日、流水号为07/912,851的美国专利所示无衬标签(其公开地内容作为参考资料包括在本发明中)。
按照本发明的一个方面，提供了一种印刷具有一赤裸粘合面的无衬标签的感热式印刷机，该感热式印刷机包括下列部件：一无衬标签退绕器、一大致固定的标签引导件、一大致固定的传送板、一可转动的被动印刷滚轮、一与该印刷滚轮配合的印刷头。并且，该标签引导件和传送板具有与从该标签退绕器放开的无衬标签的粘合面啮合的表面，该粘合剂粘合面为可大致防止标签的粘合剂粘附其上的涂有等离子体的表面。该印刷头最好为一感热印刷头，一感热式印刷机退绕和回绕装置与该印刷头相联而在该印刷头和该被动印刷滚轮之间传送该感热色带。
该被动印刷滚轮的圆周面上最好涂有很强不粘性的硅酮，从而不但具不与无衬标签的粘合面粘合的特性，而且具有很大的摩擦力而便于驱动标签。印刷机的任何其它会与无衬标签的粘合面发生接触的大致固定的表面-例如前面板表面-也都涂有等离子体。传送板上可有凹槽以便减小与标签粘合面啮合的表面面积。
该印刷机最好还包括一剥离叶片，它沿着标签在印刷机中的传送方向装在被动印刷滚轮的与标签退绕器相反的一边。该剥离叶片相对被动印刷滚轮和印刷头的位置放置成防止印刷好的标签卷绕到被动印刷滚轮上。该剥离叶片有一最好是涂有等离子体的不粘表面，该剥离叶片一般直接装在该印刷机的原有撕杆上。
按照本发明，只须换上本发明特有的不粘标签引导件、传送板和被动印刷滚轮并在原有撕杆上装上剥离叶片即可修正现有感热式印刷机。
按照本发明的另一方面，提供了一种无衬标签的感热式印刷机，包括：用来安装一卷无衬标签的标签退绕器、其圆周面构作成与无衬标签粘合面的粘合剂不粘的一被动印刷滚轮、一与该印刷滚轮配合而放置在被印无衬标签另一边的印刷头以及一放置在该印刷滚轮的与该标签退绕器相反一边的撕杆，该撕杆有一与粘合剂不粘的表面，从而撕下一无衬标签。如上所述，该撕杆最好有一等离子体涂层，而该被动印刷滚轮有一高防粘性硅酮涂层。
按照本发明的这一方面，该印刷机沿无衬标签的运动路径在印刷头的与标签退绕器相反一边最好包括一剥离皮带和一具有表面隆起(最好是若干O形环)的第二滚轮，以便防止印好的标签卷绕到被动印刷滚轮上。该印刷头最好为一直热式印刷头。一般在该印刷机上还装有至少一个传感器，以便传感无衬标签上的定位标记并在检测到该定位标记时控制印刷滚轮的驱动装置，从而每印好一张标签就停止印刷而撕下该标签，然后重新驱动和印刷。
本发明的主要目的是提供一种有效印刷无衬标签的印刷机(最好是感热式印刷机)。从对本发明的详细说明和后附权利要求书中可更清楚看出本发明的这一目的和其它目的。
图1为本发明感热式印刷机第一实施例的示意侧视图，包括一感热色带退绕和回绕装置；
图2为图1实施例的某些部件的详图，并还示出一前面板和一可调节割刀；
图3为图1和图2印刷机的标签引导件的顶视立体图；
图4为图1和图2印刷机的传送板的顶视立体图；
图5为说明图1印刷机的剥离叶片、被动印刷滚轮和一在印刷中的无衬标签之间的配合关系的侧视详图；
图6为图1和图5印刷机的剥离叶片的顶视立体图；
图7为图1、2和5的印刷机的被动印刷滚轮的顶视立体图；
图8为图2印刷机的切割器的顶视立体图，为看得清楚起见某些部分被切去；
图9为图8切割器的砧座的顶视立体图；
图10为图8切割器的出口板的顶视立体图；
图11为图2印刷机的前面板的顶视立体图；
图12为本发明印刷机第二实施例的侧视示意图，该印刷机为一直热式印刷机；
图13为图12印刷机的被动印刷滚轮、剥离皮带和第二滚轮的后视图；
图14为从图12印刷机的滚筒上放开的一例示性无衬标签卷材的俯视图，示出其上的定位标记；
图15为本发明直热式印刷机又一实施例的侧视示意图；
图16为图15印刷机的标签退绕滚筒的侧视详图；
图17同图14，示出一标签滚筒的侧示性无衬标签卷材的粘合面并示出其上的定位标记和撕裂线。
图1示出总的用标号10表示的本发明第一实施例的感热式印刷机。与现有印刷机一样，印刷机10包括一总的用标号10表示的标签退绕器，该退绕器包括其上套有一卷无衬标签13的轴或芯12，当以箭头14所示方向转动该轴12时该卷无衬标签即放开。仍与现有印刷机相同，该印刷机10包括一标签引导件15、一传送板16、一被动印刷滚轮17和一感热印刷头18。图1中总的用19表示的一感热色带退绕/回绕装置与该印刷头相联而用来引导一感热色带20通过该印刷头18与该被动印刷滚轮17之间。该印刷头18安装成可在图14实线所示啮合位置与图1中虚线所示脱离位置之间移动。该感热色带装置19包括一退绕轴21、一对隋轮22、23以及一最好是受驱动的回绕轴24。
无衬标签13上有待用印刷机印刷的标签包括其上一般印刷各种信息的第一面26和一赤裸的粘合面27。粘合面27上的粘合剂可以是永久性胶、可除去的胶或不干胶，这视标签的最终用途而定。
尽管包括现有小隋轮在内的上述印刷机部件是现有的，但按照本发明，这些部件的特有结构与现有技术不同，而是专门设计成印刷无衬标签。
从图3中可看得最清楚的本发明标签引导件15包括一引导面30和一对凸耳31。在形成在引导面30中、与标签正常移动方向垂直方向上的导轨32中移动凸耳31即可调节它们在引导面30上的位置而适合各种宽度的标签。按照本发明，使用中与无衬标签13粘合面27的粘合剂啮合的表面30为不粘表面，从而防止表面27上的粘合剂粘到标签引导件15上。表面30最好包括一等离子体涂层。按照本发明，特别适合的等离子涂层为可从Plasma Coatingsof Waterbury，Connecticut购得的高防粘性而摩擦小的涂层。印刷机10所有可能啮合表面27的粘合剂的大致固定的(即尽管可调节或可改变位置、但在使用中不移动的)表面最好使用相同的等离子体涂层。
从图4中可最清楚地看到传送板16。其引导无衬标签的粘合面27的主要表面36不仅涂有等离子体，而且进一步提高了传送板16的不粘性。表面36上开有(例如铣剂出)若干凹槽37而减小与粘合面27的接触面积。该传送板16的下弯上游部38上最好也有一等离子体涂层37，而该传送板16还可有一如图4中涂层40所示的也涂有等离子体的下游弧形部39。
与现有感热式印刷机不同的本发明印刷机10最好还包括图1、2、5和6中总的用标号42表示的一剥离叶片。在现有的有衬标签感热式印刷机中，在被动印刷滚轮17的与标签引导件15相反的一边上有一撕杆43(见图2和图6)，但现有感热式印刷机不存在标签会粘附印刷滚轮17而卷绕其上的问题。从图5可看到最清楚，该剥离叶片42安装成其最好为尖形的端部44刚好触及被动印刷滚轮17的圆周面45或与该圆周面45只有微小间距而防止出现这一问题。从而叶片42可防止标签48的前沿47在印刷头18热印刷标签后继续啮合转动面45，而是标签48的粘合面27行进到剥离叶片42的涂有等离子体的上表面50上。比方说把该剥离叶片42焊接、粘接或用可卸下的(和/或可调节的)连接件连接到原有撕杆43上即可方便地把它直接装到该撕杆43上。
从图1、5和7中可最清楚地看到，按照本发明，该被动印刷滚轮17中最好包括一钢轴52(它可用齿轮传动装置、链轮和链条驱动装置、驱动皮带组件等等与普通的驱动电动机连接)。该轴52上最好套一滚轮53，该滚轮53的圆周面45涂有不粘涂层或做成不粘结构，从而使一标签48的粘合面27上的粘合剂不易粘附到表面45上。尽管当滚轮53为金属制成时可使用前述等离子体涂层，但按照本发明，该圆周面45上的不粘涂层最好为不但有很强不粘性、而且有很大摩擦特性的硅酮橡胶涂层。等离子体涂层的摩擦小，而硅酮橡胶涂层的摩擦大，从而有利于被动印刷滚轮17用此大摩擦力驱动从卷筒13上放开的标签42。适用于本发明的市场上有售的一种硅酮橡胶包层或涂层为Silicone Products and Technology Inc.of Lancaster，New York出品的高防粘性硅酮2601，当用作涂层时，只在滚轮53表面上有此涂层，而当用作包层时，该包层包住装在轴52上的整个滚轮53(见图7)。
印刷机10还包括一与现有印刷机前面板不同的前面板56。图2和11所示该前面板的外表面上涂有如图2和6中用标号57所示的等离子体涂层。等离子体涂层57在不设置图2和8中总的用标号60表示的可有可无的切割器时可用来防止粘合面27在标签印刷后粘附在面板56上。
图2和8所示可有可无的切割器60用来把卷筒13的卷材切割成一张张标签48，此时构成卷筒13的卷材上无需撕裂线。如图2、8和9所示，切割器60的主要部件之一对一具有一涂有等离子体的表面62和不涂有等离子体的淬火刀刃部63的砧座61。该砧座61装在壳体64中(见图8)而供无衬标签在刀刃63上通过。
壳体64中在刀刃63的下游为出口板65(见图2、8和10)。该出口板65包括其所有表面都涂有等离子体涂层67的一上游弧形部66和一也为等离子体涂层67覆盖的、大致平直的倾斜主体部68。竖立的腿69便于把该出口板65装在该壳体64中。
图2和8还示意出，切割器60还包括一可移动割刀70，它装在用轴承装在该壳体64中的轴71上，当割刀70围绕轴71的水平轴线转动时该割刀70的割刃72接触砧座61的淬火刀刃63而进行切割。可用任何合适的驱动机构转动该割刀，它只须向下转动割刀70，完成切割后又向上回转。
图12至图14所示实施例与图1至图11所示实施例稍有不同。图12至图14的实施例更适用于直热印刷图12和图14中总的用称号74表示的感热无衬标签卷材，该感热无衬标签卷材有一感热面75和一粘合面76，该卷材上沿该卷材传送方向73设置有相间距的定位(传感)标记77，各定位标记77之间的距离等于一张标签的长度(印刷)长度)。
在图12的印刷机79中，用由弹簧81架置的盘心80之类常见机构退绕标签。无衬标签74卷绕在盘心80上而形成一标签卷82。卷材74在沿方向73传送时，其粘合面76首先经过隋轮84的外表面83。然后卷材74经过一传感器(例如一光传感器)85到达与图1实施例的滚轮17相似的被动印刷滚轮86。图12简示出一通过齿轮、链轮或滑轮装置驱动滚轮86的驱动电机87，而该实施例使用连接到用来安装印刷滚轮86的轴89的链轮88和链条90。该被动印刷滚轮86与上常见的直热印刷头91配合。
沿着卷衬74的传送方向73在印刷头91和印刷滚轮86的下游有一撕杆90′，该撕杆90′最好用金属制成，并且如前所述涂有等离子体涂层。在该实施例中，用剥离皮带91′(见图12和13)和第二滚轮92(最好为一隋轮)来防止标签卷材74卷绕在印刷滚轮86上。第二滚轮92的表面上有O形环93之类的隆起，它也防止卷材74的粘合面76粘附其上并从而有助于卷材74沿方向73通过印刷头91。
印刷滚轮86可与前述滚轮17相同，其圆周面上也有硅酮包层或涂层。滚轮92、83最好以同一方式制作(即其表面有硅酮涂层或包层)，而剥离皮带91′和O形环93用硅酮橡胶制成或有硅酮橡胶涂层。为此可使用前述高防粘性硅酮橡胶2601。剥离皮带91′嵌入在被动印刷滚轮86表面上的凹槽94中，从而不妨碍印刷工作。O形环93实际上在某些情况下，使印刷头91与在被动印刷滚轮86上通过的卷材74发生良好的热接触。
应该注意到，如图12中虚线95所示，传感器85与驱动电动机87有工作联系。当传感器85检测到标记77时，驱动电动机87就停转，直到在撕杆90′处撕下一张标签。然后驱动一合适的驱动器(未画出)重新开动电动机87而把卷材74推进一张标签的长度，直到传感器85检测到下一个定位标记77。
在图15至17的实施例中，与图12至14实施例中相同的部件在原标号前加“1”表示。在该实施例中，标签卷材174上预先形成有撕裂线96，而撕裂面190′、第二滚轮192、传感器185、印刷头191等部件的布置也不同。此外，隋轮184由于不啮合标签卷材174的粘合面176，因此无需有不粘涂层(尽管印刷滚轮186有不粘涂层)。撕裂面190′位于壳体97外部，它涂有等离子体，它还有一涂有等离子体的伸长部98。剥离皮带191′的路径也不同，由于特别把撕裂面190′与第二滚轮192并置，因此可防止标签卷材174发生卷绕。
图16中还示出，盘心180的结构与图12实施例不同，标签卷182套在一芯99(例如纸板卷成的芯)上，而盘心180由两个塑料半盘心100构成，若干压缩弹簧圈101放置在两个半盘心之间而使这两个半盘心向外压靠卷芯99。
图15至17实施例的工作情况与图12至14实施例相同。传感器185在检测到定位标记177时使驱动印刷滚轮186的电动机停转。当电动机187停转时，操作员抓住卷材174撕下一张印好的标签，传感器185放置成撕裂线96恰好位于有等离子体涂层的撕裂面190′处。表面有等离子体涂层的伸长部98防止标签粘着在壳体97的前面上。然后操作员操纵一开关(未画出)而重新起动电动机187，电动机187又驱动印刷滚轮186而从卷184上放开卷材，直到检测到下一个定位标记177。
从而可看到，本发明提供了一种印刷无衬标签的优良印刷机，特别是感热式印刷机。尽管上面以当前可认为是最实际和优选的实施例示出并说明了本发明，但熟悉本技术领域的人士显然可知，在本发明范围内可作出种种改动，该范围应视为对后附权利要求所作出的最广义解释，从而包括所有等同的结构和装置。