Этикетка, имеющая функцию мониторинга температуры, упаковка для товаров, снабженная этикеткой, а также способ и оборудование для нанесения этикеток на упаковки для товаров
Изобретение относится к этикетке, предпочтительно, предназначенной для упаковок для товаров. Также изобретение относится к упаковке для товаров, снабженной этикеткой, а также к способу и оборудованию для нанесения этикеток на упаковки для товаров. Этикетка содержит, с одной стороны, окрашивающее вещество, которое имеет способность создания печатного изображения под действием нагревания. Цвет печати контрастирует с основным цветом этикетки. С другой стороны этикетка содержит агент, предназначенный для разрушения контраста между указанными цветами, если на этикетку воздействует температура, превышающая заданное максимальное значение. Этикетка имеет поле поверхности для печатного изображения в виде кодированной информации. Этикетка изготовлена из пористого материала, обеспечивающего капиллярное всасывание, и указанный агент включен в дозу вещества, который является твердым при температурах до указанного максимального значения, но становится жидким при его превышении, при этом доза вещества расположена рядом с полем поверхности печатного изображения. Предложенная этикетка является простой и недорогой в изготовлении и обеспечивает мониторинг температуры для упаковки товаров. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 табл., 11 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Согласно первому объекту данное изобретение относится к этикетке типа, который содержит, с одной стороны, окрашивающее вещество типа, который имеет способность создания печатного изображения под действием нагревания, при этом цвет печатного изображения контрастирует с основным цветом этикетки, и, с другой стороны, вещество, предназначенное для разрушения, по меньшей мере частично, контраста между указанными цветами, если на этикетку воздействует температура, превышающая заданное максимальное значение, при этом этикетка имеет поле поверхности для печатного изображения, содержащего кодированную информацию.
Согласно другому объекту изобретение относится также к упаковке для товаров, снабженной этикеткой.
Кроме того, изобретение относится к способу, а также оборудованию для нанесения этикеток на упаковки для товаров.
Упаковки для товаров этого вида предназначены в большинстве случаев для пищевых продуктов, которые имеют ограниченный срок хранения и поэтому должны храниться при низких температурах. Например, быстрозамороженные пищевые продукты необходимо хранить при температуре ниже -18°С, в то время как охлажденные продукты можно хранить при температурах выше точки замерзания, например, +4°С и +8°С, соответственно.
Уровень техники
Товары, которые запакованы для показа в витринах для замороженных или охлажденных товаров, обычно снабжаются этикетками, предпочтительно в завершающей стадии упаковки. Дополнительно к указанию стоимости, места происхождения и других параметров товаров, которые могут быть напечатаны на этикетке, в указанной завершающей стадии упаковки печатается штрих-код, который содержит информацию о данной упаковке и товарах в соответствии со стандартными системами кодирования изделий. Штрих-код обычно дополняется рядом цифр, который в случае европейской нумерации изделий EAN 13, содержит 13 позиций. При оплате товара штрих-код считывается оптическим способом с помощью сканера. Если сканер по каким-либо причинам не может интерпретировать штрих-код, то кассиру приходится вводить вручную комбинацию цифр кода EAN в свой компьютерный кассовый аппарат, что замедляет поток товаров через кассовый аппарат и замедляет оплату товаров. Поэтому оптическое качество штрих-кода, прежде всего, в отношении контраста штрихов кода с основным цветом этикетки имеет большое значение для обеспечения плавного потока товаров через кассовый аппарат. Наиболее часто применяемые этикетки в этой связи выполнены с термопечатным слоем, который содержит окрашивающее вещество, которое создает видимое печатное изображение в результате нагревания. Печатание осуществляется с помощью термографического принтера, который может быть расположен в упаковочном и этикетирующем оборудовании, в котором этикетки наносятся на упаковки для товаров.
Термопечатные материалы имеют широкое применение в различных областях использования и сами по себе не нуждаются в подробном описании. Однако следует отметить, что термопечатные материалы обычно содержат подложку, которая покрыта или выполнена с окрашивающим веществом или комбинацией веществ, которые при определенной повышенной температуре реагируют с проявлением цвета, который контрастирует с основным цветом этикетки. Такие окрашивающие вещества и комбинации веществ, которые запускают реакции окрашивания под действием температуры, хорошо известны. Обычно они могут состоять из чувствительных к величине рН смесей, содержащих, например, предшественники азокрасителей, вступающие в реакцию связующие вещества и вещества, которые инициируют щелочную реакцию, или бесцветные/бледные лейкокрасители, и высвобождающие протоны вещества, например кислоты, которые совместно образуют контрастный цвет при воздействии повышенной температуры, обычно 60°С или выше. Реакция окрашивания в таких композициях веществ в ответ на подаваемое тепло может быть непосредственным результатом термодинамических свойств смеси, или же может вызываться активированием термически нестабильного агента, или же посредством освобождения агента из защитной капсулы в расплавляемой матрице под воздействием тепла. В указанной области техники известны различные окрашивающие композиции веществ и окрашивающие вещества, кислотные агенты и связующие матрицу вещества. Без ограничения изобретения какой-либо или любой комбинацией указанных композиций веществ, следует отметить, что специальная литература содержит полные списки известных компонентов и композиций, которые могут быть включены в термопечатные материалы, подходящие для реализации изобретения. Среди указанных примеров специальной литературы можно отметить US 4370370, US 4535347, US 4591887, US 4898849, US 5017821, US 5288688 и US 5354724.
Этикетка, имеющая функцию мониторинга температуры, может быть выполнена из этикетки в основном описанного выше типа, которая предназначена для создания визуальной индикации в случае воздействия на товары, во время между нанесением этикетки и продажей, в любой момент времени или в течение заданного всего времени, более высокой температуры хранения, чем максимально допустимая заданная температура. В этой связи, под визуальной индикацией можно понимать индикацию, регистрируемую оптическим сканером, а также индикацию, видимую невооруженным глазом. При считывании штрих-кода с помощью оптического сканера проверка состояния товаров обеспечивается автоматически. Таким образом, контроль качества можно выполнять одновременно со считыванием штрих-кода для различных целей во время обращения с товарами от изготовителя до потребителя, при этом мгновенно подтверждается, что данные товары до момента считывания находились в заданных температурных условиях, пока штрих-код является считываемым. И наоборот, если штрих-код не считываемый, то получают подтверждение, что товары в некоторой точке последовательности обращения с ними подвергались воздействию температур, которые могли повредить их качеству.
Известная этикетка данного типа раскрыта в WO 01/64430 А1 (см. также US 5888929 А1). В этой публикации предлагается этикетка для упаковки для товаров, при этом этикетка содержит верхний, термопечатный слой, в котором создается штрих-код. Поверх штрих-кода прикрепляется прозрачная полоса или лента, нижняя сторона которой содержит клейкий слой, обработанный агентом, который имеет способность проникать вниз в термопечатный слой и вызывать в нем реакцию, которая влияет на считываемость штрих-кода, в частности, в виде постепенно появляющейся окраски или зачернения в зависимости от времени и температуры.
Как указывалось выше, сканирование штрих-кода зависит от хорошего или резкого контраста между окрашенными штрихами кода и промежуточными, не окрашенными поверхностями. Понятно, что каждый дополнительный слой поверх штрих-кода имеет фильтрующее или рассеивающее свет влияние на луч света, который должен дважды проходить через нанесенный сверху слой перед считыванием в сканере. Поэтому очевидна опасность, что лента или полоса, которая содержит опорный материал, слой клея и реактивное вещество и которая нанесена поверх штрих-кода, будет оказывать отрицательное воздействие на считываемость даже в случае, когда товары хранились при заданных температурных условиях.
Цели и признаки изобретения
Данное изобретение имеет целью исключение указанных выше недостатков этикетки, известной из WO 01/64430 А1, и создание улучшенных этикетки и упаковки для товаров, снабженных этикеткой. Поэтому первичной задачей изобретения является создание этикетки, штрих-код которой является надежно и различимо считываемым, пока товары хранятся при заданных температурных условиях, но становятся необратимо не считываемыми, как только превышается максимально допустимая температура хранения в течение заданного полного периода времени. Целью изобретения является также создание этикетки, которая является простой и дешевой в изготовлении для обеспечения доступности стоимости функции мониторинга температуры для упаковки товаров.
Согласно изобретению указанные выше цели достигнуты с помощью признаков, определенных в отличительной части независимого п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения этикетки, согласно изобретению, определены в зависимых пп.2-9 формулы изобретения.
Согласно другому объекту изобретение относится также к упаковке для товаров, снабженной этикеткой. Признаки указанной упаковки для товаров следуют из независимого п. 10 формулы изобретения.
Кроме того, изобретение относится к способу и оборудованию для нанесения этикеток, согласно изобретению, на упаковки для товаров. Признаки оборудования, согласно изобретению, указаны в независимом п. 11 формулы изобретения, а предпочтительные варианты выполнения оборудования определены в зависимых пунктах 12 и 13 формулы изобретения.
Способ, согласно изобретению, указан в независимом п. 14 формулы изобретения.
Сущность изобретения
Вместо использования, как раскрыто в WO 01/64430 А1, полосы или ленты, покрывающей штрих-код и включающей вещество для разрушения контраста штрихов кода с основным цветом этикетки после недопустимого превышения температуры, изобретение основано на идее подачи дозы вещества на пористую подложку этикетки, имеющую значительную величину капиллярной абсорбции, при этом вещество содержит разрушающий контраст-агент типа, который является твердым до заданной температуры, но становится жидким при более высокой температуре, при этом доза вещества располагается рядом со штрих-кодом. Таким образом, штрихи кода остаются невредимыми и отчетливо считываемыми, пока не будет превышено максимально допустимое значение температуры. Когда это значение температуры превышается, вещество переходит в жидкое состояние и считываемость одного или нескольких штрихов кода разрушается необратимым образом. Указанное разрушение контраста штрихов кода с основным цветом этикетки можно обеспечивать за счет того, что вещество содержит компоненты вещества, которые влияют на цвет штрихов кода. Например, можно использовать компонент вещества, который активирует ранее не используемое окрашивающее вещество в термопечатном слое, который окружает отдельные штрихи кода, так что цвет подложки вокруг штрихов изменяется, и они становятся неразличимыми и несчитываемыми. В качестве альтернативного решения вещество может содержать компонент вещества, который отбеливает цвет напечатанных штрихов кода.
Под «твердым» состоянием подразумевается, что вещество является не жидким, но ни в коем случае жестким или твердым ниже указанного максимального значения температуры. По сравнению с жидким физическим состоянием, не требуются никакие ограничительные стенки для удерживания твердого тела вместе, однако оно может быть изменяемым по форме и, например, желеобразным, имеющим форму, которая изменяется даже под влиянием силы тяжести. Такие прилагательные, как полупластичный, формуемый и эластичный могут быть подходящими для описания свойств вещества перед его переходом в жидкое состояние при максимальном значении температуры, т.е. оно становится жидкостью. В пределах объема изобретения также включается возможность нахождения вещества в виде порошка в твердом состоянии.
Из SE 0302455-1 известна этикетка, включающая жидкость, которая является полупластичной в холодном состоянии и жидкой в теплом состоянии, при этом жидкость предназначена для влияния на считываемость штрих-кода, включенного в этикетку. Однако в этом случае жидкость используется лишь для смачивания и выполнения подложки этикетки прозрачной с целью открывания или выполнения видимыми печатных изображений на нижней стороне этикетки. Другими словами, жидкость не содержит агентов или компонентов вещества, которые влияют на цвет штрихов штрих-кода.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в перспективе упаковки для товаров и этикетки согласно изобретению;
Фиг.2 - частичный разрез первого варианта выполнения соответствующей этикетки согласно изобретению, при этом доза жидкости, включенная в этикетку, показана в полупластичном состоянии;
Фиг.3 - часть этикетки согласно Фиг.2, вид сверху;
фиг.4 - разрез этикетки согласно Фиг.2, но в состоянии, когда жидкость распределена в этикетке;
фиг.5 - этикетка в том же состоянии, что и на Фиг.4, вид сверху;
Фиг.6 - разрез альтернативного варианта выполнения этикетки, имеющей дозу жидкости в полупластичном виде;
Фиг.7 - часть этикетки согласно Фиг.6, вид сверху;
Фиг.8 - разрез этикетки согласно Фиг.6 и 7, с жидкостью в жидком состоянии;
Фиг.9 - этикетка в том же состоянии, что и на Фиг.8, вид сверху;
Фиг.10 - схематический вид оборудования согласно изобретению, для нанесения этикеток на упаковки для товаров; и
Фиг.11 - устройство, включенное в оборудование, для подготовки этикеток перед нанесением на упаковки для товаров, в увеличенном масштабе.
Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения
На Фиг.1 схематично показана упаковка 2 для товаров, к которой прикреплена этикетка 1, которая содержит печатное изображение 3 с информацией о товарах в упаковке. Напечатанная информация может содержать данные об идентичности, месте происхождения, сроке хранения и т.д. товаров и является оптически считываемой. Напечатанная информация кодирована и, в данном случае, выполнена в виде штрих-кода 3, который является оптически считываемым с помощью сканера, типа, который обычно используется изготовителями, поставщиками и в кассовых аппаратах.
Этикетка 1 выполнена из материала, предназначенного для термопечати, и поэтому содержит верхний слой, который подготовлен окрашивающим веществом или комбинацией веществ, которые при определенной повышенной температуре реагируют друг с другом с целью проявления цвета, который контрастирует с основным цветом этикетки, как указывалось выше. Этикетка содержит зону или область поверхности, которая предназначена для печатания штрих-кода 3 и которая не занимает всю поверхность этикетки. Другими словами, штрих-код 3 не занимает всю поверхность этикетки, как показано на Фиг.1.
Согласно изобретению этикетка (см. Фиг.2-5) изготовлена из подложки 5, например бумажной подложки, которая является пористой и капиллярно всасывающей и которая поэтому имеет способность смачивания с помощью или посредством капиллярного действия переноса жидкости в жидком состоянии. Термопечатный слой 4 может быть нанесен на подложку 5, например, посредством распыления жидкого вещества, которое всасывается на определенную глубину в подложку.
В этом случае этикетка 1 имеет на своей нижней стороне клейкий слой 6, с помощью которого этикетка прикрепляется к упаковке 2 для товаров. Большое количество этикеток может удерживаться, как обычно, на общем полотне, от которого можно отделять отдельные этикетки с целью прикрепления к подготовленным упаковкам для товаров.
Этикетка подготовлена для разрушения, при необходимости, считываемости штрих-кода 3, а именно в случае, если данные товары и упаковка в течение периода между нанесением этикетки и продажей подвергались воздействию более высокой температуры хранения, чем заданная температура, и за счет этого индикации, что это имело место. Для этой цели этикетка 1 снабжена дозой вещества 7, которое содержит разрушающий контраст-агент и которое является твердым до заданной максимальной температуры хранения для данных товаров, но переходит в жидкое состояние при температурах, превышающих максимально допустимую температуру. Агент, включенный в вещество 7, может вызывать инициирование такой реакции окрашивающего вещества (или окрашивающей комбинации веществ) в термопечатном слое 4, чтобы штрихи в напечатанном штрих-коде 3 были скрытыми в цветном поле, которое образуется за счет реакции, инициированной агентом. В качестве альтернативного решения, агент в веществе 7 может делать отпечатанные штрихи штрих-кода несчитываемыми посредством обесцвечивания или стирания. При этом необходимо подчеркнуть, что штрих-код на практике становится уже несчитываемым, если отдельный штрих штрих-кода потеряет свой контраст с основным цветом этикетки.
Агент в веществе 7 может содержать растворенные или не растворенные реагенты, которые имеют повышающее величину рН действие в подложке 5 и термопечатном слое 4, что приводит к отбеливанию штрихов в штрих-коде. В качестве альтернативного решения, агент в веществе может иметь также понижающее величину рН действие, что приводит к образованию окрашенного поля, которое скрывает штрихи в штрих-коде 3. Другими словами, вещество может содержать кислотный, понижающий величину рН компонент, или щелочной, повышающий величину рН компонент.
Вещества, которые имеют свойство быть твердыми, например, являющимися полупластичными, до определенного значения температуры, но становящимися жидкими при превышении этой температуры, обычно имеются среди масел. Среди веществ, имеющих свойства изменения величины рН, можно упомянуть органические растворы, такие как спиртовые, кетоновые, полиэфирные или эфирные, моющие средства, содержащие такие органические растворы, размягчители или пластификаторы, растворы минеральных масел и аммиачные воды.
Вещество 7 наносится на поверхность этикетки в таком положении (см. Фиг.2 и 3), а также в таком количестве и форме, что оно при переходе в жидкое состояние может за счет пористости и способности капиллярного всасывания подложки 5 распространяться и мигрировать в боковом направлении в подложке к зоне напечатанного изображения/штрих-кода 3. Нанесение необходимо осуществлять при внешних условиях или, в зависимости от времени, близко к условиям, при которых температура соответствует или ниже заданной максимальной температуры хранения товаров и при которых вещество является твердым, т.е. не жидким.
В большинстве случаев предпочтительно оставлять код, например на пищевых продуктах, неповрежденным, даже если указанное максимальное значение температуры было превышено в течение короткого времени. Это находится в пределах объема изобретения. Посредством выбора подходящих параметров, влияющих на скорость распространения вещества в жидком состоянии, таких как его вязкость, радиальное расстояние от нанесения вещества на печатные изображения, а также свойства отбеливания, требуемое время воздействия на этикетку температур, превышающих предельную температуру, перед блокированием считывания, можно выбирать в пределах от нескольких минут до нескольких дней. Следует также отметить, что начавшееся боковое распределение жидкости в подложке и/или отбеливание печатных изображений вследствие воздействия температур, превышающих граничное значение, прерывается, при возврате температуры к значению ниже указанной граничной температуры, и за счет этого вещество возвращается в твердое состояние. Это обуславливает то, что этикетка имеет функцию аккумулированного мониторинга температуры в течение времени.
Испытания
Скорость распространения в термобумаге ТС 63 1-деканола (жидкого).
Испытания проводились с 1-деканолом С10Н22О, а также с термобумагой типа, используемого в этикетках. Бумага покрыта верхним защитным слоем (верхним покрытием) и имеет толщину 67 мкм. 1-деканол наносится на верхнюю поверхность термобумаги с помощью регулируемой пипетки.
Испытания проводились с двумя различными количествами жидкости, 1 и 2 мкл соответственно. Дозу наносили в виде штриха, имеющего длину 10 мм и ширину 2 мм.
Затем измеряли боковое распространение вещества в термобумаге в жидком состоянии с интервалами в 30 минут. Указанные измеренные величины приведены в таблицах 1 и 2.
Все испытания проводились при комнатной температуре (+22°С).
| Таблица 1 | ||||
| Количество вещества 2 мкл | ||||
| Время (в мин) | Радиальное распространение (мм) | |||
| Образец 1 | Образец 2 | Образец 3 | Образец 4 | |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 30 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 60 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 90 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 120 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Таблица 2 | ||||
| Количество вещества 1 мкл | ||||
| Время (в мин) | Радиальное распространение (мм) | |||
| Образец 1 | Образец 2 | Образец 3 | Образец 4 | |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 30 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 3,5 |
| 60 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 |
| 90 | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 5,5 |
| 120 | 6 | 6 | 6 | 6 |
Вещество, за счет снабжения добавками, можно модифицировать для замедления его скорости распространения через подложку этикетки, например, с помощью увеличивающей вязкость добавки. Вязкость 1-деканола при температуре +22°С составляла 34 мПа·с. Вязкость является критичной для скорости бокового распространения в термобумаге, и ее можно регулировать с помощью добавок в данное вещество. Добавки также влияют на скорость проникновения вещества возможного защитного слоя (верхнего покрытия). Примерами добавок, имеющих замедляющее действие, являются различные типы силиконовых масел.
Скорость отбеливания зависит от свойств конкретной термобумаги, а также от отбеливающей способности вещества. В этой связи следует также отметить, что концентрация в веществе вызывающей отбеливание составляющей влияет на скорость отбеливания.
Примеры веществ для отбеливания печатных изображений, полученных посредством термопечати:
| Название | Температура схватывания/плавления |
| Пентадекан + 1-деканол | +8°С - +2°С |
| 1-деканол | +5°С |
| 1-октанол | -15°С |
За счет выбора состава «вещества» указанное максимальное значение температуры можно регулировать в соответствии с применением этикетки. Указанное значение температуры, при котором происходит переход вещества из твердого в жидкое состояние, можно регулировать, например, чтобы она составляла -18°С для быстро замороженных продуктов, +2°С - +9°С для охлажденных продуктов и +28°С для шоколада. Например, можно также создавать вещество и определять его положение относительно кода так, что становится невозможным считывание всего кода, когда, например, фармацевтическое изделие подвергается воздействию температуры свыше, например, +25°С в течение, по меньшей мере, полностью 24 часов или в течение другого времени.
Ниже приводятся типичные степени отбеливания для комбинации термобумаги и вещества, подходящего для реализации изобретения. Указанную комбинацию следует рассматривать в качестве примера подходящих комбинаций, предназначенных для пояснения технического эффекта.
Испытания
Степень отбеливания термобумаги ТС 63 с использованием 1-деканола.
Процесс отбеливания, который проходит при контакте между существующим печатным изображением, полученным посредством термопечати и 1-деканолом, отражен в таблице 3. Степень отбеливания определена как функция считываемости или несчитываемости отдельного штриха кода в штрих-коде. Считывание штрих-кода осуществлялось с помощью сканера типа Intermec Maxiscan 2210. Все испытания проводились при комнатной температуре (+22°С).
| Таблица 3 | ||||
| Степень отбеливания | ||||
| Время (мин) | Считываемость | |||
| Образец 1 | Образец 2 | Образец 3 | Образец 4 | |
| 0 | Да | Да | Да | Да |
| 10 | Да | Да | Да | Да |
| 20 | Да | Да | Да | Да |
| 30 | Нет | Нет | Нет | Нет |
В испытаниях с термобумагой, имеющей менее стойкую печать, получали более быстрый эффект отбеливания.
При использовании вызывающего чернение вещества, например метиладипата, штрих-код становится несчитываемым в момент бокового проникновения вещества к штрихам штрих-кода. Метиладипат имеет температуру схватывания/плавления +4°С.
Этикетка может быть выполнена с маркировкой 8 (см. Фиг.3), назначением которой является индикация состояния товаров, видимая также невооруженным глазом. Маркировка 8 может быть выполнена в виде снежинки, или в другом виде.
В одном применении, в котором вещество 7 содержит реагент, имеющий повышающее величину рН действие на термопечатный слой 4 (что приводит к отбеливанию одного или нескольких штрихов штрих-кода, так что штрих-код 3 становится несчитываемым при сканировании), соответствующее отбеливание цветной маркировки 8, наряду с дозой вещества, обеспечивает видимую невооруженным глазом индикацию того, что была превышена максимально допустимая температура хранения.
На Фиг.10 и 11 показано оборудование для нанесения этикеток на упаковки для товаров, а также несколько устройств, включенных в оборудование с целью печатания этикеток и снабжения их дозами вещества для мониторинга температуры.
В оборудование, показанное на фиг. 10, включен обычным образом конвейер 10, например конвейерная лента, с помощью которой товары в упаковках 2 подаются вперед в производственной линии в направлении стрелки V. В этой связи, упаковки 2 для товаров проходят через весы 11, которые электронно соединены с термопринтером 12 для обеспечения переноса информации о весе упаковки с товаром в термопринтер, как показано штриховой линией на фиг. 10. Этикетки 1, которые первоначально выполнены из термопечатного материала, подаются в направлении стрелки Х в термопринтер 12, который с помощью нагревания снабжает отдельную этикетку штрих-кодом 3 (согласно Фиг.2-5). В данном случае этикетки расположены на общем полотне 13, которое может подаваться с подающего ролика 22 (см. также Фиг.11) и от которого последовательно отделяются этикетки с помощью возвратного ролика 23 для переноса на упаковки для товаров, которые подаются вперед под полотном 13 этикеток. Вблизи возвратного ролика 23 расположено устройство 20 для переноса и фиксации отдельной этикетки 1 на отдельной упаковке для товаров.
Оборудование, описание которого приведено выше со ссылками на Фиг.10, само по себе уже известно во всех существенных составляющих.
Согласно изобретению доза вещества 7 помещается на этикетку 1 в положении рядом со штрих-кодом 3 в стадии процесса, следующей за печатанием, в частности, с помощью дозировочного элемента 14 и форсунки 16, которые расположены после термопринтера 12. В последующей стадии вещество инкапсулируется с помощью инструмента 19, который наносит покрытие 15 на поверхность этикетки для закрывания дозы вещества. Опорная рама 17 (см. Фиг.11) несет термопринтер 12, форсунку 16 и инструмент 19 на регулируемых и фиксируемых расстояниях друг от друга как в направлении Х подачи, так и поперек него. В завершающей стадии изготовления этикетки 1, снабженные дозой вещества для мониторинга температуры, прикрепляются к упаковкам 2 для товаров с помощью устройства 20, которое может работать с использованием сжатого воздуха, щеток, поршня, прижимного ролика или другим известным способом.
В альтернативном варианте выполнения нанесение и заключение в капсулу вещества объединены в одну стадию изготовления, следующую после печатания штрих-кода, которая характеризуется тем, что вещество помещают в полость, образованную в покрытии (см. Фиг. 2), и помещают на поверхности этикетки одновременно с прикреплением покрытия к поверхности.
В другом альтернативном варианте выполнения доза вещества не помещается и не инкапсулируется на поверхности этикетки до тех пор, пока этикетка не нанесена на упаковку для товаров. В еще одном альтернативном варианте выполнения, помещение и инкапсулирование дозы вещества на поверхности этикетки может осуществляться с помощью выполненного по заказу инструмента, который одновременно прижимает этикетку к упаковке для товаров.
Однако общим признаком этих альтернативных вариантов выполнения является то, что доза вещества, имеющая указанные выше свойства (т.е. содержит компонент вещества, который может отбеливать или стирать штрихи кода или скрывать их в окрашенном поле), помещают и инкапсулируют на поверхности этикетки рядом со штрих-кодом с целью распространения в жидком состоянии в боковом направлении к штрих-коду через пористую, капиллярно всасывающую подложку этикетки.
Форсунка 16, взаимодействующая с дозировочным устройством 14 для помещения дозы вещества на поверхность этикетки, предназначена для прерывистой выдачи очень небольших объемов вещества, таких как порядка 1-25 мкл. Управление форсункой 16 выполняется синхронно с термопринтером 12 с целью помещения, после печатания штрих-кода 3, дозы вещества 7 рядом со штрих-кодом (см. Фиг.3). Дозировочный элемент 14 и форсунка 16 соединены с устройством подачи (не изображено) вещества, имеющего указанные выше свойства.
Форсунка 16 выполнена с возможностью помещения вещества 7, предпочтительно, в виде веревки рядом со штрих-кодом 3 (см. Фиг. 3). В показанном на Фиг. 3 примере веревка вещества проходит в принципе параллельно штрихам кода и имеет длину, которая, по существу, соответствует длине штрихов кода.
Форсунка 16 дозировочного элемента 14 установлена на фиксируемом расстоянии от термопринтера 12 на раме 17, которая целесообразно является общей для термопринтера 12, форсунки 16 и инструмента 19 для инкапсулирования. Таким образом, обеспечивается помещение вещества 7 в правильном положении относительно штрих-кода независимо от любых отклонений положения этикеток на несущем полотне 13 и независимо от изменения положения полотна 13 во время подачи через производственное оборудование. Положение форсунки 16, предпочтительно, можно регулировать на опорной раме 17 относительно термопринтера 12.
Инкапсулирование дозы вещества 7 предпочтительно осуществляется с помощью покрытия 15, имеющего полость 18 (см. Фиг. 2 и 4), которая открыта в направлении поверхности этикетки 1. Полость 18 окружена поверхностью, покрытой клеем на нижней стороне покрытия с целью прикрепления покрытия к этикетке. Покрытие 15 может быть выполнено из пластмассы, металлической фольги, бумаги, вощеной бумаги или бумаги, покрытой пластмассовой пленкой. Покрытие может быть окрашенным или прозрачным и может быть сформировано или отлито под давлением в форме колпачка, окруженного фланцевой частью. Покрытие предпочтительно выполнено из двухслойного материала, в котором первый слой содержит по меньшей мере одно штампованное отверстие, которое после соединения со вторым покрывным слоем образует полость 18 для дозы вещества.
В альтернативном варианте выполнения этикетки, показанной на Фиг.6-9, доза вещества 7 помещается в предварительно выполненное углубление в поверхности этикетки, при этом покрытие 15 может быть плоским и выполненным в виде самоклеящейся ленты. Углубление может быть выполнено в виде отверстия, которое вырезано в верхнем защитном слое 9 этикетки.
Инструмент 19 для инкапсулирования, который может приводиться в действие сжатым воздухом, установлен, как указывалось выше, на фиксируемом расстоянии от форсунки 16, и выполнен, и управляется синхронно с форсункой для захвата покрытий 15 один за другим из запаса 21 и нанесения на этикетки, подаваемые в инструмент для инкапсулирования.
Покрытия 15 целесообразно расположены на общей опоре (не изображена), такой как рулон или пленка, которая подается из подающего устройства 21 (см. Фиг. 11) вперед параллельно полотну 13 этикеток. С несущего этикетки полотна или пленки инструмент 19 для инкапсулирования может поднимать и перемещать покрытия к этикеткам с помощью движений, синхронных с движениями подачи этикеток.
Перенос покрытий 15 на этикетки 1 можно осуществлять различными способами. В качестве примера следует отметить, что инструмент 19 для инкапсулирования может быть выполнен для перемещения, после нанесения покрытия, на некоторое расстояние вместе с этикеткой в направлении ее движения от подающего устройства 21 этикеток. В соответствии с этим, инструмент для инкапсулирования может быть выполнен с возможностью перемещения при захвате покрытия на некоторое расстояние вместе с покрытием в направлении его движения. В этой связи, покрытия и этикетки целесообразно подаются в противоположных направлениях. Однако, в качестве альтернативного решения, как нанесение, так и инкапсулирование жидкости осуществляется на прерывисто подаваемых этикетках.
В качестве альтернативного решения, между полотном с этикетками и полотном с покрытиями, подаваемым сверху, но в противоположном направлении, где покрытия находятся на нижней стороне полотна, может быть введен роторный инструмент. Инструмент вращается в направлении движения полотна с покрытиями при захвате покрытия снизу, и в направлении движения полотна с этикетками во время нанесения покрытий сверху. Снизу плотна с этикетками целесообразно расположен прижимной ролик, а также возвратный ролик или т.п., который облегчает отделение покрытий от опоры. Этот вариант выполнения обеспечивает особое преимущество в том отношении, что помещение вещества можно интегрировать с его инкапсулированием, с помощью дозировочного элемента в виде форсунки, предназначенной для подачи вещества непосредственно в обращенную вверх полость капсулы через отверстие в перфорированной основе или посредством впрыска через опорный материал с целью помещения вещества на поверхность этикетки одновременно с нанесением покрытия.
Функция и преимущества изобретения
Этикетка, согласно изобретению, действует следующим образом:
пока окружающая температура не превышает максимально допустимую температуру хранения товаров в упаковке, доза вещества в этикетке сохраняет свое твердое состояние и остается неизменной в своем месте рядом с штрих-кодом. В этом состоянии доза вещества не оказывает отрицательного воздействия на считываемость штрих-кода, что приводит к тому, что упаковка для товаров может проходить через кассовый аппарат и его компьютер без прерывания потока товаров через кассовый аппарат. Однако, если упаковка для товаров в любой момент перед прохождением через кассовый аппарат подвергалась воздействию температур, превышающих максимально допустимое значение, то вещество переходит в жидкое состояние, в котором оно диффундирует в боковом направлении в пористой подложке и распределяется в ней благодаря способности капиллярного всасывания подложки. В варианте выполнения, показанном на Фиг.2-5, вещество содержит (щелочной) компонент вещества, который при контакте с окрашивающим веществом в ближайших штрихах кода необратимо отбеливает цвет штрихов. Таким образом, считывание штрих-кода с помощью сканера становится невозможным. Для получения указанного эффекта, как следует из сравнения Фиг.3 и 5, является достаточным то, что вещество разрушает несколько штрихов кода в зоне, наиболее близкой к дозе вещества. Одновременно вещество может также отбеливать возможную маркировку 8. Предпочтительно, это не происходит, пока вещество, по меньшей мере, в течение заданного полного времени не будет иметь температуру свыше указанного максимального значения.
На Фиг.6-9 предполагается, что вещество 7 содержит (кислотный) компонент вещества, который способен активировать окрашивающее вещество, присутствующее в термопечатном слое 4, при этом первоначально на окрашивающее вещество не воздействовало тепло и поэтому оно не создавало штрихов, так что зона поверхности вокруг напечатанных штрихов становится окрашенной. Таким образом, несколько штрихов кода (и возможно маркировка) скрываются или «исчезают».
Возможные модификации изобретения
Несмотря на то что выше было приведено описание изобретения применительно к упаковкам для товаров, необходимо понимать, что этикетку, выполненную указанным образом, можно также использовать для других изделий, имеющих особые требования транспортировки и хранения ниже заданной максимальной температуры, таких как фармацевтические, биологические материалы, химические изделия, электронные компоненты и т.д. Этикетка функционально не связана ни с содержанием информации в штрих-коде, ни с каким-либо определенным типом штрих-кода, так что в этом контексте под понятием «штрих-код» следует понимать все типы печатного изображения, содержащие кодированную информацию, считываемую с помощью сканера. Кроме того, следует отметить, что подготовленная указанным образом этикетка может сама образовывать изделие, которое можно использовать без связи с указанным выше производственным оборудованием, и которое может поставляться в готовом виде для нанесения, например, на упаковки для товаров.
Хотя этикетка, согласно изобретению, была представлена в виде отдельного предмета, который на некоторой стадии приклеивается к отдельной упаковке, ее можно также выполнять в виде интегрированной части упаковки. В этом случае пористая подложка может быть частью самой упаковки, препарированной подходящими, чувствительными к нагреванию окрашивающими веществами, при этом требуемая доза вещества наносится на или в подложку рядом с уже напечатанным штрих-кодом или с полем поверхности, которая резервирована для печати штрих-кода. Вместо инкапсулирования под покрытием, доза вещества может также находиться в полностью закрытой снаружи капсуле. Таким образом, предлагается возможность изготовления и хранения подходящих капсул с веществом при комнатной температуре (отдельно или нанесенных на этикетку) до момента упаковки, когда ее охлаждают и прокалывают в закрепленном на этикетке состоянии.
Понятие «окрашивающее вещество», используемое в прилагаемой формуле изобретения, следует понимать как включающее такие комбинации веществ, которые были указаны выше и которые способны инициировать реакцию окрашивания, когда на них воздействует тепло. Кроме того, для ясности следует отметить, что этикетку, согласно изобретению, можно наносить как таковую непосредственно на товарное изделие, не помещенное в окружающую его упаковку.
1. Этикетка, содержащая, с одной стороны, окрашивающее вещество типа, который имеет способность создания печатного изображения под действием нагревания, при этом цвет печатного изображения контрастирует с основным цветом этикетки, и, с другой стороны, агент, предназначенный для разрушения, по меньшей мере частично, контраста между указанными цветами, если на этикетку воздействует температура, превышающая заданное максимальное значение, при этом этикетка имеет поле поверхности для печатного изображения (3), содержащего кодированную информацию, отличающаяся тем, что этикетка изготовлена из пористой, обеспечивающей капиллярное всасывание подложки (5), и что указанный агент включен в дозу вещества (7), которое является твердым при температурах до указанного максимального значения, но становится жидким при его превышении, при этом доза вещества расположена рядом с полем поверхности печатного изображения (3).
2. Этикетка по п.1, отличающаяся тем, что агент в веществе (7) является компонентом вещества, имеющим способность активирования указанного окрашивающего вещества так, что оно окрашивает этикетку в зоне вокруг частей печатного изображения.
3. Этикетка по п.2, отличающаяся тем, что указанный компонент вещества принадлежит к типу, который имеет понижающее величину рН действие.
4. Этикетка по п.1, отличающаяся тем, что агент в веществе (7) является компонентом вещества, имеющим способность отбеливания цвета указанного печатного изображения, присутствующего на указанном поле поверхности.
5. Этикетка по п.4, отличающаяся тем, что указанный компонент вещества принадлежит к типу, который имеет повышающее величину рН действие.
6. Этикетка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что вещество (7) содержит увеличивающий вязкость компонент, имеющий целью - если вещество становится жидким - замедления скорости его распространения в подложке (5).
7. Этикетка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что вещество (7) инкапсулировано в полости (18), которая открыта в направлении поверхности этикетки и образована в нижней стороне покрытия (15), прикрепленного к подложке, при этом покрытие имеет поверхность, проходящую вокруг полости, причем эта поверхность покрыта клеем.
8. Этикетка по п.6, отличающаяся тем, что вещество (7) инкапсулировано в полости (18), которая открыта в направлении поверхности этикетки и образована в нижней стороне покрытия (15), прикрепленного к подложке, при этом покрытие имеет поверхность, проходящую вокруг полости, причем эта поверхность покрыта клеем.
9. Этикетка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что доза вещества (7) выполнена в виде веревки, которая проходит в принципе параллельно штрихам кода, включенным в печатное изображение (3), и имеет длину, которая, по существу, соответствует длине штрихов кода.
10. Этикетка по п.6, отличающаяся тем, что доза вещества (7) выполнена в виде веревки, которая проходит в принципе параллельно штрихам кода, включенным в печатное изображение (3), и имеет длину, которая, по существу, соответствует длине штрихов кода.
11. Этикетка по п.7, отличающаяся тем, что доза вещества (7) выполнена в виде веревки, которая проходит в принципе параллельно штрихам кода, включенным в печатное изображение (3), и имеет длину, которая, по существу, соответствует длине штрихов кода.
12. Этикетка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что доза вещества (7) имеет объем в пределах диапазона 1-25 мкл.
13. Этикетка по п.6, отличающаяся тем, что доза вещества (7) имеет объем в пределах диапазона 1-25 мкл.
14. Этикетка по п.7, отличающаяся тем, что доза вещества (7) имеет объем в пределах диапазона 1-25 мкл.
15. Этикетка по п.8, отличающаяся тем, что доза вещества (7) имеет объем в пределах диапазона 1-25 мкл.
16. Упаковка для хранения товаров в диапазоне температур, имеющем заданное максимальное значение, содержащая этикетку (1), которая имеет печатное изображение (3), выполненное с кодированной информацией, при этом печатное изображение получено посредством воздействия тепла на окрашивающее вещество (4), включенное в этикетку, и имеет цвет, который контрастирует с основным цветом этикетки, при этом этикетка включает агент с целью разрушения, по меньшей мере частично, контраста между печатным изображением и основным цветом этикетки, если на упаковку воздействует температура свыше указанного максимального значения, отличающаяся тем, что этикетка изготовлена из подложки (5) из пористого, обеспечивающего капиллярное всасывание материала, и что указанный агент включен в дозу вещества (7), расположенную рядом с печатным изображением (3), при этом вещество является твердым при температурах до указанного максимального значения, но становится жидким при его превышении.
17. Оборудование для нанесения этикеток (1) на упаковки (2) для товаров, содержащее конвейер (10) для последовательной подачи упаковок (2) в производственном направлении, подающее устройство (22) этикеток (1), которые расположены на полотне (13), перемещаемом в направлении упаковок, и которые содержат окрашивающее вещество типа, который имеет способность образовывать печатное изображение под воздействием тепла, при этом цвет печатного изображения контрастирует с основным цветом этикеток, термопринтер (12), предназначенный для подачи тепла на отдельную этикетку для создания печатного изображения (3), имеющего в пределах ограниченного поля этикетки кодированную информацию, а также устройство (20) для переноса по отдельности отдельных напечатанных этикеток (1) на отдельные упаковки (2), отличающееся тем, что между термопринтером (12) и устройством (20) переноса расположены, с одной стороны, форсунка (16) для снабжения отдельной этикетки (1) дозой вещества (7), имеющего свойство находиться в твердом состоянии при температурах до заданного максимального значения, но становящегося жидким при его превышении, и, с другой стороны, инструмент (19) для инкапсулирования дозы вещества (7).
18. Оборудование по п.17, отличающееся тем, что оно содержит подающее устройство (21) для покрытий (15), которые расположены на общей подложке и могут подаваться к инструменту (19) для инкапсулирования с целью переноса их на этикетки (1), в частности, с перемещениями, которые синхронизированы с перемещениями этикеток.
19. Оборудование по любому из пп.17 или 18, отличающееся тем, что термопринтер (12), форсунка (16) и элемент (19) для инкапсулирования установлены на общей опорной раме (17), которая расположена над конвейером (10) для упаковок (2).
20. Способ нанесения этикеток на упаковки для товаров, содержащий стадии:
a) подачи упаковок (2) последовательно в производственном направлении производственного процесса,
b) подачи полотна (13) этикеток (1) к упаковкам, при этом этикетки содержат окрашивающее вещество типа, который имеет способность создавать печатное изображение под воздействием тепла, при этом цвет печатного изображения контрастирует с основным цветом этикеток,
c) создания печатного изображения (3) посредством подачи тепла в него в поле поверхности отдельной упаковки (1), при этом печатное изображение имеет кодированную информацию,
d) переноса по отдельности отдельных напечатанных этикеток (1) на отдельные упаковки (2),
отличающийся тем, что дополнительно содержит стадии:
e) использования этикеток, которые выполнены из пористых, обеспечивающих капиллярное всасывание подложек (5),
f) снабжения отдельной этикетки (1) дозой вещества после печатания, при этом вещество имеет свойство нахождения в твердом состоянии при температурах до заданного максимального значения, но становится жидким при его превышении, при этом доза вещества расположена рядом с печатным изображением (3), и
g) инкапсулирования дозы вещества (7) перед переносом отдельной этикетки (1) на упаковку (2).
