(57)【要約】  本発明は、ライナーレスラベル基体（２）の画像形成、裁断、貼り付けの装置／方法であって、前記ラベル基体（２）は画像形成領域（５）に搬送され、画像を形成するために適切なレーザ（２）によって選択照射される。画像のエッジの位置を決定することによって、ラベルの裁断のために更にレーザが照射され、これにより、対象物（７）に貼り付けるための一つ一つのラベルが提供される。本発明の方法は、ライナーレスラベルシステムの全ての利点の提供し、サイズに応じたラベルへ柔軟に印字できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品に貼付されるラベルを印字/裁断する方法であって、
変色層を備えるライナーレスラベル基体のストリップを提供するステップと、前記変色層の変色を誘起するために前記ライナーレスラベル基体のセクションをレーザ照射に対して選択的に露出して印字画像を形成するステップと、前記印字画像の縁部の位置を決定するステップと、前記印字画像の縁部の前記決定された位置に応じてレーザを使用して前記ライナーレスラベル基体を裁断する裁断ステップと、を備える方法。
【請求項２】
印字／裁断されたラベルを対象物に貼付する追加的ステップを含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記ラベルは、実質的に連続的にレーザ照射手段を通過するように搬送される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ラベルは、指標付けステップでレーザ照射手段を通過するように搬送される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記ラベル基体は、選択照射中に搬送が停止される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記レーザ照射は、裁断中により高い電力レベルで動作する、請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記基体の搬送速度は、裁断中に減少される、請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記基体に対するレーザビームの走査速度は、裁断中に減少される、請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記裁断ステップは、前記基体の全厚をレーザが貫通する裁断を含む、請求項１〜８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記裁断ステップは、前記基体の厚さの一部をレーザが貫通する裁断を含む、請求項１〜８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記裁断ステップは、前記ラベル基体の幅方向に途中までの裁断を含む、請求項１〜１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記裁断ステップは、前記ラベル基体を幅方向に横切る一連の穿孔の裁断を、含む請求項１〜１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記レーザ照射は、２００ｎｍ〜２０μｍの範囲または３９０〜４５０ｎｍの範囲の動作波長を有する、請求項１〜１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記印字画像の縁部の決定は、前記画像の縁部を直接に検出または前記画像の縁部を識別する位置合わせマークを検出することによって達成される、請求項１〜１３の何れか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記印字画像の縁部の決定は、前記印字画像のサイズに基づいて前記ラベル基体の搬送を監視することによって達成される、請求項１〜１３の何れか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記基体は、一方側に設けられた接着剤層を有するベース層と他方側の剥離層によって覆われた変色層とを備え、または一方側に設けられた剥離層を有するベース層と他方側の接着剤層によって覆われた変色層とを備える、請求項１〜１５の何れか１項に記載の方法。
【請求項１７】
ＮＩＲ（近赤外線）吸収体が前記ベース層および／または前記変色層に追加される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記変色層は、金属オキシアニオン、ロイコ染料、ジアセチレン、電荷移動剤、またはジアセチレンよりなる、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
ライナーレスラベル基体のストリップと共に使用されるのに適したラベルの印字／裁断装置であって、前記ラベル基体は、印字画像が形成可能な変色層を備え、前記装置は、ラベル基体のストリップを保持／供給するラベル保管部と、前記保管部から印字エリアにラベル基体を搬送する搬送手段と、前記印字画像の縁部の位置を決定する位置センサと、前記ラベル基体が前記印字エリアを通って搬送されるとき、前記変色層に変色を誘起してそれによって前記印字画像を形成するように、前記ラベル基体を選択的に照射するように動作可能なレーザ照射手段を備え、前記レーザ照射手段は、前記ラベル基体が前記位置センサに応答して前記印字エリアを通って搬送されるとき、前記ラベル基体を裁断するように更に動作可能である、ラベルの印字／裁断装置。
【請求項２０】
貼付装置が、裁断／印字されたラベルを対象物に貼付するために設けられる、請求項１９に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項２１】
前記搬送手段は、前記接着剤層と接合しないように構成された材料から形成される搬送ベルトまたは一つ以上の支持ローラを備える、請求項１９または２０に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項２２】
前記裁断は、前記支持ベルトまたはローラの端部を越えて、または一つ以上のベルトまたはローラ間に位置する裁断領域に生じる、請求項２１に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項２３】
前記レーザ照射手段は、印字および／または裁断のために発生させたレーザビームを前記基体に向けるように動作することが可能な走査ユニットを備える、請求項２２に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項２４】
前記レーザ照射手段は、レーザアレイまたはレーザに結合されたファイバのアレイを備える、請求項２２または２３に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項２５】
前記レーザ照射手段は、個別に印字レーザと裁断レーザを備える、請求項２３に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項２６】
前記レーザ照射手段は、単一のレーザを備える、請求項２３に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項２７】
前記レーザ照射手段は、印字モードと裁断モードを有し、前記レーザ照射手段は、印字モードよりも裁断モードでより高い電力レベルで動作する、請求項２５または２６に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項２８】
前記レーザ照射手段は、印字モードと裁断モードを有し、前記基体の搬送速度は、裁断モード中には減少される、請求項２５または２６に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項２９】
前記レーザ照射手段は、印字モードと裁断モードを有し、前記レーザ照射手段の走査速度は、裁断モード中には減少される、請求項２５または２６に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項３０】
前記レーザ照射手段は、裁断モードにおいて前記基体の全厚を貫通して裁断するように動作可能である、請求項２７〜２９の何れか１項に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項３１】
前記レーザ照射手段は、裁断モードにおいて前記基体の厚さの一部を裁断するように動作可能である、請求項２７〜２９の何れか１項に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項３２】
前記レーザ照射手段は、裁断モードにおいて前記ラベル基体の幅を部分的に裁断するように動作可能である、請求項２７〜２９の何れか１項に記載のラベル印字／裁断装置。
【請求項３３】
前記レーザ照射手段は、裁断動作において前記ラベル基体の全幅を横切る一連の穿孔を裁断するように動作可能である、請求項２７〜２９の何れか１項に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項３４】
前記レーザ照射手段は、ＣＯ２レーザ、ダイオードレーザ、ファイバ結合ダイオードレーザ、ファイバレーザ、ダイオードレーザアレイ、ファイバ結合レーザダイオードアレイまたはファイバレーザアレイである、請求項２３〜３３の何れか１項に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項３５】
前記レーザ照射手段は、２００ｎｍ〜２０μｍ、または３９０〜４５０ｎｍの範囲の動作波長を有する、請求項１９〜３４の何れか１項に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項３６】
前記位置センサは、前記画像の縁部を直接に検出、または前記画像の縁部を識別する位置合わせマークを検出することによって、前記画像の縁部の位置を決定するように動作可能な光センサを備える、請求項１９〜３５の何れか１項に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項３７】
前記位置センサは、前記印字画像のサイズおよび前記搬送手段の動作に基づいて、前記印字画像の縁部の位置を決定するように前記搬送手段の動作を監視する搬送センサを備える、請求項１９〜３６の何れか１項に記載の、ラベルの印字／裁断装置。
【請求項３８】
前記基体は、一方側に設けられた接着剤層を有するベース層と他方側の剥離層によって覆われた変色層を備え、または前記基体は、一方側に設けられた剥離層を有するベース層と他方側の接着剤層によって覆われた変色層を備える、請求項１９〜３７の何れか１項に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項３９】
ＮＩＲ（近赤外線）吸収体が前記ベース層および／または前記変色層に追加される、請求項３８に記載のラベルの印字／裁断装置。
【請求項４０】
前記変色層は、金属オキシアニオン、ロイコ染料、ジアセチレン、電荷移動剤またはジアセチレンよりなる、請求項３８または３９に記載のラベルの印字／裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラベルの印字／裁断方法に関し、特にライナーレスラベルの印字／裁断方法および装置に関する。より具体的には、本方法および装置は、変色技術を使用してラベル内またはラベル上に画像を形成することが可能な一つ以上のレーザと、ラベルを裁断または穿孔することが可能な一つ以上のレーザを備えている。
【背景技術】
【０００２】
ラベルのインクレス印字は、顔料がラベル基体に貼付されるインクジェットや熱転写のような従来のラベル印字技術に代わるものである。インクレスの方法は、放射パターンを含むレーザ光の照射によって物理的特性（特に、その色）が変化し得る基体を利用している。
【０００３】
ラベルの貼付方法と装置は、包装産業では周知である。典型的には、多くのラベル貼付方法は、裏打ちライナー上に支持された事前裁断ラベルを使用して動作する。各ラベルは、同一のデザインで印字されても、可変情報で印字される領域を有してもよい。ラベルと裏打ちライナーは、印字された後にリール上に巻き戻される。リールは、ライナーとラベルの連続ストリップ（細片）を前方に引っ張るようにラベル貼付装置に嵌められている。次に、ラベルはライナーから分離され、対象物（ｏｂｊｅｃｔ）（典型的には、パッケージ、ケース、箱、カートンまたは製品）に貼付される。そのようなラベルの一例がＭａｃｓａ ｉｄによって販売されている。その事前裁断ラベルは裏打ちライナーに設けられ、ＣＯ２レーザがラベル上の画像形成に使用されている。
【０００４】
典型的には、そのようなシステムの事前裁断ラベルは、対象物に貼付されるように接着剤が裏打ちされている。また、他の例として、米国特許ＵＳ７，０２１，５４９には、熱転写ラベルシステムが開示されている。このシステムでは、裏打ちライナー上に支持され、事前裁断ラベルが熱転写処理され、対象物に貼付される。
【０００５】
上述の技術では、全て裏打ちライナーが無駄使いされ、処分されるという欠点があり、再生利用される必要がある。加えて、裏打ちライナーは厚くなり、ラベリング装置で使用されるリール上に設けられるラベルの数が制限される。また、事前裁断ラベルの使用は、ラベルが裏打ちライナー上に形成されてから裁断される必要があり、製造には更に高いレベルが要求される。
【０００６】
上記問題に鑑み、ライナーレスラベルの開発の取り組みが成されている。米国特許ＵＳ７，１２５，８２４には、一方側に加圧接着剤層を備え、他方側に感熱層を備えたライナーレスラベル基体が開示されている。感熱層は、剥離層によって更に覆われている。剥離層は、感圧接着剤層に対する低い接着性を有し、それによって裏打ち層を使用することなく、ラベルがリール上に巻き取られ、且つ引き続いて剥離されて対象物に貼付される。この特別な例では、感熱層は、熱の選択的印加によって、画像マーキングがラベル上に形成されることが可能である。剥離層の代替として、国際公開公報ＷＯ２０１３／０８２１０１には、活性化され得る接着剤を備えるラベル基体が開示されている。これは、剥離層を排除できるが、貼付処理をより複雑にすることになる。また、この活性化は、一般的にラベルの貼付を遅くし、結果的には製品の処理量を減少することになる。
【０００７】
ラベル基体の連続ストリップ上に印字された個々のラベルを一連の対象物に貼付するために、ラベル基体を裁断することが必要である。一つの周知の技術は、基体を裁断する機械的な刃を使用することである。これは、刃が長期にわたる使用で摩耗し、交換されなければならないという欠点がある。加えて、刃には、使用中に埃および接着剤が蓄積し、したがって、定期的に清掃が必要である。
【０００８】
機械的な刃の使用を回避するため、事前形成された穿孔をラベル基体に設ける試みがなされている。このアプローチでは、たとえ画像形成領域のサイズが印字システムまたは画像形成システムによって変更できるとしても、貼付時にラベルの長さを調整することができない。また、特にラベル基体のストリップが製造処理中に巻き戻されるとき、ラベル基体に印加される張力のバラツキ（或いは、穿孔のバラツキ）が、時期早尚な引き裂きを引き起こし得る。したがって、通常の張力よりもかなり低い張力で巻き戻し処理を実施することが必要であり、ラベル基体の所与の長さに対してより長い直径のリールの使用につながる。典型的には、巻き戻し中の張力の減少は、裏打ちライナー上のラベルのリールよりも著しく小さくないリール直径の使用につながる。したがって、機械を再装填する間隔を増加することに関してラベルからライナーを除去することの利点が失われる。
【０００９】
ライナーレスラベルが正確な位置で裁断されることを保証するため、位置合わせマークが、印字される前に、ラベルの適切な裁断点に設けられている。ラベルが位置合わせされないと、次に、裁断位置が、印字されるべき画像に関連して時間が経つにつれて移動する可能性がある。第１の実施では、位置合わせマークは、ラベルの裏の接着剤側に印字されたマークよりなる。第２の実施では、位置合わせマークは、ラベル基体の縁部の刻み目よりなる。位置合わせマークは、適切なセンサによって検出される。印字処理中に、この位置合わせは、裁断位置が印字されるべき画像に関して時間が経つにつれて移動しないことを保証する。裁断処理中に、位置合わせマークの検出によって、ラベルの裁断が開始される。位置合わせマークを設けることは、印字に先立って追加の製造ステップを必要とし、ラベル製造の複雑性とコストを増加する。更に、位置合わせマークが事前に印字されるまたは事前に裁断されるので、ラベルサイズが固定されることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、上述の課題を少なくとも部分的に克服または軽減した、ライナーレスラベルを印字／裁断する、改良された方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、製品に貼付されるラベルを印字/裁断する方法であって、変色層を備えるライナーレスラベル基体のストリップを提供するステップと、前記変色層の変色を誘起するために前記ライナーレスラベル基体のセクションをレーザ照射に対して選択的に露出して印字画像を形成するステップと、前記印字画像の縁部の位置を決定するステップと、前記印字画像の縁部の前記決定された位置に応じてレーザを使用して前記ライナーレスラベル基体を裁断する裁断ステップと、を備えている。
【００１２】
本発明の他の態様は、ライナーレスラベル基体のストリップと共に使用されるのに適したラベルの印字／裁断装置であって、前記ラベル基体は、印字画像が形成可能な変色層を備え、前記装置は：ラベル基体のストリップを保持／供給するラベル保管部と、前記保管部から印字エリアにラベル基体を搬送する搬送手段と、前記印字画像の縁部の位置を決定する位置センサと、前記変色層に変色を誘起してそれによって前記印字画像を形成するように、前記ラベル基体が前記印字エリアを通って搬送されるとき、前記ラベル基体を選択的に照射するように動作可能なレーザ照射手段を備え、前記レーザ照射手段は、前記ラベル基体が前記位置センサに応答して前記印字エリアを通って搬送されるとき、前記ラベル基体を裁断するように更に動作可能である。
【００１３】
したがって、本発明は、ライナーレスラベルストックが任意の適切なサイズのラベルを提供するために印字／裁断ができる方法および装置を提供する。また、本発明は、前記印字された画像と前記裁断の相対位置が移動することなく、固定サイズラベルまたは可変サイズのラベルの印字／裁断を可能とする。また、本発明は、機械的刃を更に使用することなく、指定されたサイズに裁断されるラベルを提供する。
【００１４】
本方法は、印字／裁断されたラベルを対象物に貼付する追加的ステップを含んでもよい。これは、貼付装置を使用して達成することができる。前記貼付装置は、前記ラベルを前記対象物上に押圧するように動作できるローラまたはブラシを備えてもよい。
【００１５】
前記搬送手段は、一つ以上のベルトまたはローラを備えてもよい。好適な一実施の形態では、前記搬送手段は、前記接着剤層と接合しないように構成される材料から形成される支持ベルトを備えている。これによって、選択的照射中に前記搬送手段がラベルを支持できる。
【００１６】
前記裁断は、裁断領域で生じることが好ましい。前記裁断領域は、前記支持ベルトの前記端部を越えて存在してもよい。このように、裁断中に前記支持ベルトに損傷が発生しない。或いは、前記裁断領域は、一つ以上のベルトまたはローラ間に設けられてもよい。代替的な実施の形態では、シールドが、前記裁断動作中に前記搬送手段を保護するために設けられている。
【００１７】
前記保管部は、スピンドルを備えてもよい。前記スピンドルは、ラベル基体のリールを保持するように構成されてもよい。
【００１８】
前記ラベル基体のセクションを選択的に照射するため、前記ラベルは、実質的に連続的または指標付けステップで前記レーザ照射手段を通過するように搬送されてもよい。加えてまたは或いは、前記ラベル基体は、選択照射中に搬送が停止されてもよい。これによって、より高い定義画像または画像内のより高い定義セクションの形成が可能となる。これは、画像内にバーコードを印字するのに特に有利である。
【００１９】
前記レーザ照射手段は、印字および／または裁断のために発生させたレーザビームを前記基体に向けるように動作することが可能な走査ユニットを備えてもよい。前記レーザ照射手段は、個別に印字レーザと裁断レーザを備えてもよい。前記レーザ照射手段は、単一のレーザであることがより好ましい。或いは、前記レーザ照射手段は、レーザアレイまたはレーザに結合されたファイバのアレイを備えてもよい。
【００２０】
前記レーザ照射手段は、印字モードと裁断モードを有してもよい。好適な一実施の形態では、前記レーザ照射手段は、印字モードよりも裁断モードでより高い電力レベルで動作してもよい。他の一実施の形態では、裁断モード中に前記基体の搬送速度が減じられてもよい。他の一実施の形態では、前記レーザ照射手段の前記基体への走査速度は、裁断モード中に減じられてもよい。驚くべきことに、画像を印字し、前記基体を裁断するための単一のレーザ照射手段の使用は、前記基体の裁断縁部で顕著な変色を生じないことが分かった。
【００２１】
前記裁断レーザは、前記基体の全厚を貫通して裁断するように動作可能または前記基体の厚さの一部を裁断するように動作可能である。前記裁断レーザは、前記ラベル基体の全幅を通過して裁断するように動作可能である。或いは、前記裁断レーザは、前記ラベル基体の前記幅を途中まで横断および／または前記ラベル基体の前記全幅を横切って一連の穿孔を裁断するように動作可能である。一連の穿孔を裁断するために、前記裁断レーザはパルス化モードで動作可能でもよい。
【００２２】
前記レーザ照射手段は、２００ｎｍ〜２０μｍの範囲内の動作波長を有してもよい。特に、前記レーザ照射手段は、以下の領域、すなわち、２００〜３５０ｎｍ、３５０〜４００ｎｍ、３９０〜４５０ｎｍ、４００〜４１０ｎｍ、４１０〜４５０ｎｍ、４５０〜７００ｎｍ、８００〜１０００ｎｍ、１〜５μｍ、または９〜１１μｍの内の任意の１つまたは複数の動作周波数帯を有してもよい。
【００２３】
特に、レーザ照射手段は、ＣＯ２レーザであってもよい。驚くべきことに、ＣＯ２レーザは、剥離層を介する明瞭な画像の形成を可能とすることが分かった。そのような実施の形態では、ＣＯ２レーザの動作周波数帯が、実質的に１０．６μｍで標準の動作領域にあってもよい。より好ましくは、ＣＯ２レーザの動作周波数帯が、実質的に９．４μｍまたは１０．４μｍでＰまたはＲの分岐であってもよい。
【００２４】
前記位置センサは、光センサより構成されてもよい。前記光センサは、前記画像の前記縁部の前記位置を決定するように動作する。前記決定は、前記画像の縁部を直接に検出、または前記画像の前記縁部を識別する位置合わせマークを検出することによって達成されてもよい。前記位置合わせマークは、印字マークまたは刻み目よりなってもよい。前記印字マークは、レーザ照射手段によって印字画像と並んで形成されてもよい。刻み目は、レーザ照射手段によって印字画像と並んで形成されてもよい。或いは、前記位置センサは、前記搬送手段の動作を監視する搬送センサより構成されてもよい。前記搬送センサは、前記印字画像のサイズおよび前記搬送手段の動作に基づいて、前記印字画像の縁部の前記位置を決定するように動作可能でもよい。
【００２５】
前記基体は、一方側に設けられた接着剤層を有するベース層と他方側の剥離層によって覆われた変色層を備えてもよい。或いは、前記基体は、一方側に設けられた剥離層を有するベース層と他方側の接着剤層によって覆われた変色層を備えてもよい。前記ベース層は、紙またはポリマーフィルムより構成されてもよい。適切なポリマーフィルムは、制限するわけではないが、ポリプロピレンまたはポリエチレンを含む。前記ベース層が紙の場合、前記変色層が省略され、前記紙に変色材料が含侵されてもよい。
【００２６】
ＮＩＲ（近赤外線）吸収体が前記ベース層および／または前記変色層に追加されてもよい。前記吸収体が、ＮＩＲレーザ照射手段から前記変色層へのエネルギーの転送を促進してもよい。加えて、前記吸収体は、ＮＩＲレーザ照射手段から前記基体へのエネルギーの転送を促進して裁断のために必要なレーザフルエンスを減じてもよい。適切なＮＩＲレーザ照射手段は、制限するわけではないが、走査システムを備えるファイバレーザまたはダイオードレーザ、レーザアレイ、ファイバ結合レーザアレイまたはファイバレーザアレイを含んでいる。
【００２７】
変色層は、金属オキシアニオン、ロイコ染料、ジアセチレン、電荷移動剤またはジアセチレンよりなってもよい。金属オキシアニオンは、モリブデン酸塩でもよい。特に、モリブデン酸塩は、オクタモリブデン酸アンモニウムであってもよい。変色層は、更に、酸発生剤よりなってもよい。酸発生剤は、有機ホウ素または有機ケイ素複合体のアミン塩であってもよい。特に有機ホウ素または有機ケイ素複合体のアミン塩は、ボロジサリチル酸トリブチルアンモニウムであってもよい。
【００２８】
前記接着剤層は、制限するわけではないが、感圧接着剤（ＰＳＡ）、活性化可能接着剤、ホットメルト接着剤、を含む任意の接着剤よりなってもよい。前記接着剤は、アクリル系接着剤またはエラストマーを含む天然のまたは合成ゴムのような感圧接着剤である。接着剤層は、可塑剤、粘着付与剤、接着剤系ポリマーを更に含んでもよい。接着剤系ポリマーは、制限するわけではないが、アクリル酸ブチル、スチレン、メタクリル酸メチル、メタクリル酸、およびアクリル酸を含んでもよい。接着剤は、透明または不透明またはそれらの間のいかなる透明度であってもよい。
【００２９】
前記剥離層は、シリコン型、非シリコン型、またはそれらの混合物であってもよい。適切なシリコン系剥離層は、制限するわけではないが、ビニルシリコンを含んでいる。シリコン剥離層の一例は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇによって供給されるＳｙｌ−ｏｆｆ（登録商標）を含んでいる。適切な非シリコン剥離層は、制限するわけではないが、ワックスおよび非ワックス、ポリエチレン、アルコールエトキシレート、アルキドポリマー、ポリビニルアルキルカルバメートを含んでいる。剥離層は、無溶剤、溶剤系エマルジョン、熱硬化性またはＵＶ硬化性であってもよい。剥離剤は、レーザ放射に対して透過性であっても、小さなレベルのレーザ放射吸収性を有していてもよい。剥離層が小さいレベルのレーザ吸収性を有する場合、これは画像形成に役立つ。
【００３０】
本発明の第３の態様によれば、本発明の第１の態様のラベルの印字／裁断方法または本発明の第２の態様のラベルの印字／裁断装置とともに使用されるのに適したライナーレスラベル基体が提供され、前記基体は、一方側に設けられた接着剤層を有するベース層と他方側の剥離層によって覆われた変色層を備えている。
【００３１】
本発明の第３の態様の基体は、望ましくはまたは必要に応じて本発明の第１および第２の態様の任意の特徴または全ての特徴を組み込んでもよい。
【００３２】
本発明の第４の態様によれば、本発明の第１の態様のラベルの印字／裁断方法または本発明の第２の態様のラベルの印字／裁断装置とともに使用されるのに適したライナーレスラベル基体が提供され、前記基体は、一方側に設けられた剥離層を有するベース層と他方側の接着剤層によって覆われた変色層を備えている。
【００３３】
本発明の第４の態様の基体は、望ましくはまたは必要に応じて本発明の第１および第２の態様の任意のまたは全ての特徴を組み込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明が明瞭に理解されるよう、本発明の一実施の形態が、添付図面を参照して単に一例として以下に記載されている。
【図１】図１は、本発明で使用されるライナーレスラベル基体の概略図である。
【図２】図２は、本発明に係るライナーレスラベル基体のためのラベルの印字／裁断方法の概略図である。
【図３】図３は、本発明に係るライナーレスラベル基体のためのラベルの印字／裁断方法の代替的実施の形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明は、ラベルに印字し、そのラベルを裁断し、そのラベルをパッケージまたは製品に貼付する方法と装置に関し、特に、図１に示されたライナーレスラベル基体２に印字し、その基体２を裁断し、その基体２を貼付する方法と装置に関する。ラベル基体２は、ベース層２１と、変色層２２と、接着剤層２３と、剥離層２４と、を備えている。ベース層２１は、紙またはポリプロピレンのようなポリマーフィルムより構成されることができる。変色層２２は、適切なレーザからの光による照射に応答して色を変化するように動作可能な変色成分が組み込まれている。また、接着剤層２３は、ラベル２が対象物に貼付されることが可能な接着剤を備えている。剥離層２４は、接着剤層２３への低接着性を有するように構成される材料よりなっている。このように、ラベル基体２は、リールに巻かれることができるとともに、リールから分配されることができる。
【００３６】
本発明の方法では、基体２は保管リールから印字エリアに搬送される。印字エリアでは、ラベル基体２が、変色層２２に画像を形成するために適切なレーザによって選択的に照射される。画像の縁部を決定することによって、更なるレーザ照射がラベル基体を裁断するために使用され、それによって、対象物への貼付用の単一のラベルを提供できる。このように、本発明の方法は、ライナーレスラベル付けシステムの利点の全てを提供し、異なるサイズの印字ラベルにも柔軟に対応可能である。
【００３７】
ここで、図２、３には、本発明の方法を実行する装置が概略的に示されている。リール１は、ラベル基体２のストリップが巻かれ、リール１は、スピンドル（図示せず）に支持されている。ラベル基体２は、ローラ（単数）、ローラ（複数）（図２）またはベルト（図３）を備える搬送手段３によってリール１から前方へ引き出される。ブラシ４は、機構３の入口端部に配置され、ラベル基体２を支持ベルトまたはローラ３に押圧するために使用される。ブラシ４は、均一な接触エリアを改良し、照射中の基体の歪みを最小にしている。ブラシ４は有利ではあるが、それが本発明の動作に対して必須ではないことを当業者は理解している。ラベル基体２は、接着剤層２３が支持ベルトまたはローラ３に向かい合うように配置される。支持ベルトまたはローラ３が基体２をリール１から剥離するのに十分な張力を提供するが、接着剤層２３への低い接着力を提供するために、支持ベルトまたはローラ３は、シリコンまたは他の適切な材料から形成されてもよい。
【００３８】
ラベル基体２はベルトまたはローラ３に支持されるが、それは、走査ユニット９（図２）によって画定される印字エリア５内でレーザ１０によって選択的に照射される。或いは、ラベル基体２は、印字エリア５（図３）内でレーザアレイ１００によって選択的に照射される。その照射の結果として、画像は基体の変色層２２に形成される。幾つかの実施の形態では、基体２が搬送されているときに照射が行われる。他の実施の形態では、基体２が静止しているときに照射が行われても、移動照射と静止照射の組合せであってもよい。静止照射は、特にバーコードを印字するためのレーザと走査ユニットが好ましく、任意のバーコードが少なくともグレードＣ、好ましくはグレードＢ、優先的にはグレードＡを保証するために確実に十分な品質である必要がある。移動しながらの照射は、典型的には他のテキストおよび／または図形にとっては十分である。テキストに対する移動しながらの印字とバーコードに対する静的な印字の組み合わせは、高品質でのバーコードの印字ための時間を最小にする。
【００３９】
印字が完了した後、対象物７への貼付のために基体ストリップ２から個別のラベルの分離を容易にする弱化領域を分離または提供するように裁断が基体２を横切って行われる。裁断は、基体の残余の部分から画像を完全に分離できる。或いは、裁断は、基体を横切るように途中まで延在または一連の穿孔で構成されてもよい。また、裁断は、基体の途中まで延在する溝やチャネルであってもよい。
【００４０】
裁断を行うために、印字された画像の縁部の位置が決定される。図２の装置では、印字された画像の縁部の位置は、光センサ１２によって検出される。このセンサは、印字された画像の縁部を直接的に検出することに応答して動作可能である。センサ１２は、選択的照射中に印字された位置合わせマークまたは照射中に裁断された基体の刻み目を検出するように動作可能である。しかしながら、代替的な実施の形態では、支持ベルトの移動を監視し、且つ画像の縁部の位置を決定するために印字された画像のサイズの情報との組み合わせでそれを使用することが可能である。
【００４１】
裁断部を形成するために、レーザビーム１０の走査速度が走査ユニット９によって減少されるおよび／またはレーザ１０の出力電力が増加される。連続レーザビームが使用される場合、それによって、基体２の幅の全てまたは一部が裁断される。しかしながら、パルス化レーザビームが使用される場合、一連の穿孔が基体２の幅を横切って形成されることになる。
【００４２】
図２に示されるように、支持ベルトまたはローラ３の出口端部のビームパス６によって示される裁断領域で裁断がなされる。このとき、ラベル基体２は、支持ベルトまたはローラ３の端部を越えて突出するが支持ベルトまたはローラ３によって依然支持されている。裁断動作が印字領域５内の任意の箇所で実行されてもよいが、支持ベルトまたはローラ３を越えて裁断領域Ａを設けるほうが有利である。その結果、レーザビームの入射に起因する支持ベルトまたはローラ３の不適切および／または過剰な摩耗や損傷が回避される。しかしながら、裁断領域Ａがベルト同士またはローラ同士のギャップと整合されることを保証することによって、または適切なシールドがベルトまたはローラをレーザビームから保護するために設けられる場合、同様な利点が提供できることを当業者は理解している。
【００４３】
図３の装置では、搬送手段３の移動を監視し、画像の縁部の位置を決定するために印字画像のサイズの情報と組み合わせて使用することによって、印字画像の縁部の位置を検出することができる。次に、裁断部を形成するように、レーザアレイ１０の出力電力を増加することができる。図３に示されるように、二つのローラ３の間のビームパス６によって照射される裁断領域Ａに裁断部が作られる。
【００４４】
裁断後、ラベルは、貼付装置手段によって対象物に貼付される。本例では、貼付装置手段は、支持ローラ１１とラベルを対象物７に押圧する固定ローラ８を備えている。裁断部が、基体の厚さの途中まで、基体を横切って途中まで、または一連の穿孔よりなる場合、装置は、貼付されたラベルを基体の残りの部分から分離するための分離手段を更に備えることができる。或いは、裁断部や穿孔は、分離が貼付処理中のラベルへの歪みの結果として生じるように構成されてもよい。
【００４５】
好適な実施では、レーザ１０は、驚くべきことに、剥離層２４の中に明瞭な印字画像の形成を可能とすることが分かったＣＯ２レーザである。更に、ＣＯ２レーザの出力は、基体２のベース層２１によって容易に吸収される。そのように、このレーザ１０は、印字／裁断の両方のために使用できる。驚くべきことに、画像を印字し、基体２を裁断するためにそのレーザを使用することは、基体２の裁断縁部で大きな変色を生じないことが分かった。
【００４６】
典型的には、通常のＣＯ２レーザ波長は約１０．６μｍであり、これは多くのポリマーフィルムに吸収されるため、裁断には適切である。しかしながら、この動作波長は、これが裁断に必要なレーザフルエンスを減少できるので、ベース層２１の最適吸収のために調整することができる。ポリプロピレンのベース層２１の場合、ポリプロピレンの吸収は、９．３μｍと１０．３μｍでＣＯ２レーザの通常の動作波長（１０．６μｍ）におけるよりも顕著に高い。したがって、必須ではないが、９．４μｍと１０．４μｍで夫々ＣＯ２分子の所謂「Ｐ」および「Ｒ」振動帯から動作波長を選択することが望ましい。
【００４７】
上記実施の形態は一例として記載されたに過ぎない。添付の請求項に定義された発明から逸脱しない範囲で、多くの変形例が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１      リール
２      ライナーレスラベル基体
３      支持ベルトまたはローラ
４      ブラシ
５      印字エリア
６      ビームパス
７      対象物
８      固定ローラ
９      走査ユニット
１０    レーザ、レーザアレイ、レーザビーム
１１    支持ローラ
１２    センサ、光センサ
２１    ベース層
２２    変色層
２３    接着剤層
２４    剥離層
１００  レーザアレイ
Ａ      裁断領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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