專利名稱：：多層、光學(xué)可標(biāo)記介質(zhì)以及使用該介質(zhì)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體涉及激光(或者其他高強(qiáng)度光)可標(biāo)記介質(zhì)，用作例如貼標(biāo)簽機(jī)和/或用于封裝或者其他打印應(yīng)用包括銷售點(diǎn)的薄膜打印、傳真機(jī)和層壓卡(例如身份證)打印機(jī)的標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
：貼標(biāo)簽和封裝市場(chǎng)不斷需求更快速、更加成本有效的標(biāo)記系統(tǒng)，能夠?yàn)榫哂休^長(zhǎng)壽命的非平表面印標(biāo)記，并且能"飛速地"印上標(biāo)簽或者封裝膜。如現(xiàn)有技術(shù)所公知的，高容量標(biāo)簽介質(zhì)的直射激光陣列標(biāo)記具有許多優(yōu)勢(shì)無(wú)油墨或者墨帶、無(wú)接觸(使得頭部壽命更長(zhǎng))并且允許非平介質(zhì)或者打印在非平基板上；參見(jiàn)已出版的PCT專利申請(qǐng)WO05/049332-2005年2月6日出版?，F(xiàn)有技術(shù)中同樣公知的是，二極管激光陣列能夠提供低成本、緊湊、告訴、高可靠度的方案，以生產(chǎn)待涂敷的標(biāo)簽標(biāo)記輥?，F(xiàn)有技術(shù)的直射激光標(biāo)記系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)在于它們需要二極管激光器的NIR(近紅外)波長(zhǎng)敏感的介質(zhì)。傳統(tǒng)方法需要具有窄吸收帶的NIR(近紅外)吸收器，因?yàn)樵诳梢?jiàn)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的任何剩余吸收將導(dǎo)致介質(zhì)的可見(jiàn)著色。在大多數(shù)情況下，白色或無(wú)色介質(zhì)是優(yōu)選的，因此著色是不需要的。另外，窄帶NIR吸收器成本較高，明顯地增加了介質(zhì)的成本，當(dāng)在類似于封裝/產(chǎn)品標(biāo)記的情況下使用時(shí)，成本需要非常低
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中的前述問(wèn)題。本發(fā)明包括一種生產(chǎn)用于NIR激光器的激光可標(biāo)記介質(zhì)，同時(shí)避免對(duì)窄帶NIR吸收器的需要。更具體地說(shuō)，本發(fā)明的一項(xiàng)實(shí)施例包括新穎的"非直射"光可標(biāo)記、多層介質(zhì)，其中激光輸出光(或者其他的高強(qiáng)度光)由一層介質(zhì)吸收并且轉(zhuǎn)換成熱量，立即熱傳導(dǎo)入鄰近熱變色層的選定部分，并且形成理想的圖像。"非直射"可標(biāo)記介質(zhì)優(yōu)選地利用三層標(biāo)記疊層(除了任何粘合層)，包括覆蓋或者嵌入半透明塑料基板的前表面中的一層光吸收材料(優(yōu)選為碳黑)。該介質(zhì)可以"背面標(biāo)記"或者"前面標(biāo)記"。在"背面標(biāo)記，，的情況下，在一項(xiàng)實(shí)施例中，在激光輸出光束已經(jīng)通過(guò)半透明標(biāo)簽基板之后，優(yōu)選碳黑吸收激光(或者其他高強(qiáng)度光)輸出光束的輸出光能，并且將所吸收的光能轉(zhuǎn)換為熱量；該熱量被傳導(dǎo)入熱變色層前部或可見(jiàn)層，使得所需部分的熱變色層改變顏色(或者可視外觀)從而形成理想的圖像。在"前部標(biāo)記"模式中，在一項(xiàng)實(shí)施例中，輸出光束通過(guò)介質(zhì)的"前部"，即首先經(jīng)過(guò)熱變色層，然后進(jìn)入光吸收層。本發(fā)明包括優(yōu)化該系統(tǒng)的整體效率的其他特征，包括在熱變色涂層中或者熱變色涂層的前表面上使用反射材料，使用遮蔽技術(shù)，以遮蔽碳黑(或者其他)光吸收層，如下文詳細(xì)說(shuō)明。激光可標(biāo)記標(biāo)簽現(xiàn)有技術(shù)包括(除了上述的WO05/049332),使用碳黑作為可剝落層以及作為供體[參見(jiàn)US6,001,530(見(jiàn)第4欄53-58行)；US6,140,008(見(jiàn)第2欄57-59行)；US6,207,344(見(jiàn)第2欄47-50行)；US2005/0115920Al(見(jiàn)第2頁(yè)段)以及US7,021,549(見(jiàn)第3欄39-43行)]。但是，該現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有教導(dǎo)或暗示使用碳黑作為將所吸收的光轉(zhuǎn)換為熱量并且導(dǎo)入鄰近熱變色層的光吸收材料，該現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有教導(dǎo)或暗示具有光吸收中心層、熱變色層和基板的三層標(biāo)簽疊層。本發(fā)明可應(yīng)用至水果和蔬菜的自動(dòng)印標(biāo)簽。更具體地說(shuō)，本發(fā)明提供一種改善的層疊標(biāo)簽結(jié)構(gòu)，使用在將可變信息"快速地"添加至單個(gè)產(chǎn)品的標(biāo)簽的系統(tǒng)。本發(fā)明極大地減少了自動(dòng)生產(chǎn)標(biāo)簽所需的貼標(biāo)簽機(jī)、標(biāo)簽設(shè)計(jì)和標(biāo)簽庫(kù)存的數(shù)量。本發(fā)明簡(jiǎn)化了封裝操作并且通過(guò)減少工時(shí)和自動(dòng)生產(chǎn)標(biāo)簽所需的標(biāo)簽庫(kù)存而減少了成本。本發(fā)明的主要目的是提供一種激光(或者其他高強(qiáng)度光源)可標(biāo)記、多層介質(zhì)，用作標(biāo)簽或者結(jié)合用于NIR激光的低成本光吸收層的薄膜打印，同時(shí)避免昂貴窄帶NIR吸收機(jī)和移除剩余介質(zhì)染色的需要。本發(fā)明的其他目的是提供一種可穿過(guò)介質(zhì)的前或后表面進(jìn)行標(biāo)記的"非直射"激光(或者其他高強(qiáng)度光源)可標(biāo)記、多層介質(zhì)。本發(fā)明的其他目的是提供一種激光可標(biāo)記、多層介質(zhì)，其中低成本、寬帶吸光層，諸如炭黑，吸收激光輸出光并且將所吸收的光轉(zhuǎn)換為熱量，所吸收的熱量被導(dǎo)入臨近熱變色層以形成所需的圖像。本發(fā)明的另一目的是提供一種激光(或者其他高強(qiáng)度光源)可標(biāo)記、多層介質(zhì)，包括如上所述的吸光層以及用于防止肉眼看到所述吸光層的模糊裝置。本發(fā)明的另一目的是提供一種用在將標(biāo)簽添加至單件產(chǎn)品上的自動(dòng)貼標(biāo)簽機(jī)的多層介質(zhì)，其中，在剛要將標(biāo)簽添加至產(chǎn)品之前將可變編碼信息添加至每個(gè)標(biāo)簽。本發(fā)明的另一目的是提供一種層疊標(biāo)簽設(shè)計(jì)，能夠在標(biāo)簽已經(jīng)被傳送至旋轉(zhuǎn)膜盒添加器中的膜盒末端之后將可變的編碼信息添加至標(biāo)簽，僅需要對(duì)旋轉(zhuǎn)膜盒標(biāo)簽添加機(jī)做出細(xì)小的改進(jìn)。本發(fā)明的另一目的是提供一種在不需要減小旋轉(zhuǎn)膜盒添加器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的情況下將可變編碼信息添加至標(biāo)簽以用作旋轉(zhuǎn)膜盒添加器的層疊標(biāo)簽。其他目的和優(yōu)勢(shì)將從隨后的說(shuō)明書(shū)和附圖中變得清楚明了，其中圖1A和1B是示出本發(fā)明的三層層疊介質(zhì)的"背部標(biāo)記"的示意圖；圖2A和2B是用于標(biāo)記本發(fā)明的三層介質(zhì)的"前部標(biāo)記"技術(shù)的示意圖3A和3B使出圖1A和1B的多層介質(zhì)60,包括可選的模糊裝置；圖4是如圖1A和1B所示的介質(zhì)60的示意圖，其中吸光層嵌入基板中，與承載在基板層的表面上相對(duì)；圖5A是圖1A和1B的介質(zhì)的示意圖，還具有添加至介質(zhì)前表面的可選反射性涂層；圖5B是圖1A和1B的介質(zhì)的示意圖，使出可選的保護(hù)性涂層；圖6和7是自動(dòng)產(chǎn)品貼標(biāo)簽機(jī)的各部分的透視圖，其中，有利地使用了本發(fā)明的標(biāo)簽；圖8是示出使用"背部標(biāo)記"技術(shù)在圖6和7總體示出的產(chǎn)品貼標(biāo)簽機(jī)中標(biāo)記本發(fā)明的三層疊層的示意圖9A和9B是示出光能如何由中部光吸收層吸收、轉(zhuǎn)化為熱量并且傳入熱變色層的選定部分以產(chǎn)生所需標(biāo)記的示意圖10A-10F示出在熱變色層中使用反射性材料以使得被反射的輸出光束再次穿過(guò)吸光層從而增加該技術(shù)的整體效率；圖IIA和11B示出由本發(fā)明生產(chǎn)的典型標(biāo)記的外觀；圖IIA示出典型的尺寸，圖IIB示出典型標(biāo)記的實(shí)際尺寸；以及圖12是本發(fā)明的雙層形式的示意圖，包括基板層和熱變色層。具體實(shí)施方式三層介質(zhì)的"背側(cè)"標(biāo)記圖1A和1B示出新穎的多層層疊標(biāo)簽60的"背部標(biāo)記"的整體概念。標(biāo)簽60包括具有背表面61a和前表面61b的半透明塑料基板61。吸光材料層62(優(yōu)選地炭黑)通過(guò)被應(yīng)用為由基板61的前表面61b承栽的薄膜或者通過(guò)嵌入基板61中臨近前表面61b的位置處而由基板60的前表面61b承載。熱變色層63優(yōu)選地由吸光層62的前表面62b承載并且與之熱接觸。熱變色層63具有背表面63a和前表面63b。前表面63b形成標(biāo)簽60的前部可視表面。激光編碼裝置(或者高強(qiáng)度光源)40的輸出41由吸光層62局部地吸收并且轉(zhuǎn)換為熱量。光源40可以是一個(gè)或多個(gè)C02激光、一個(gè)或多個(gè)二極管激光、可編址激光陣列或者一個(gè)或多個(gè)LED。如現(xiàn)有技術(shù)公知的，通過(guò)操縱光源或者通過(guò)對(duì)激光陣列編程而使光源40的輸出41形成所需的圖像。在層色或者改變視覺(jué)外觀從而形成所需的圖像。詞組"改變視覺(jué)外觀"意味著改變顏色、明暗度或者外觀的其他可視覺(jué)檢測(cè)到的改變。圖1A和1B示出本發(fā)明的"背部標(biāo)記"實(shí)施例，其中的激光(或者其他光源)輻射41穿過(guò)介質(zhì)60的背部或后部(未示出)表面61a。介質(zhì)60包括三層前層63、后層61和低成本的中間吸光層62。圖1B示出觀察最終標(biāo)記68的觀察者的眼睛65。光由低成本的吸光層62吸收，該吸光層吸收寬頻譜的光，包括NIR,該層也吸收可見(jiàn)光。這種材料更方便地可采用墨水，比窄帶NIR吸收器更便宜(大約便宜80%)-—個(gè)實(shí)例是炭黑。而且，該層可由更寬波長(zhǎng)范圍包括可見(jiàn)光的光源激活。臨近吸光層62的是執(zhí)行兩項(xiàng)功能的熱變色層63:該層響應(yīng)于當(dāng)所施加的光輻射由吸光層62吸收并且傳入熱變色層63時(shí)產(chǎn)生的熱量改變顏色或者改變視覺(jué)外觀，該層優(yōu)選地使吸光層62模糊使得吸光層62的可見(jiàn)度減小或者當(dāng)如圖IB所示從前表面觀看介質(zhì)時(shí)肉眼無(wú)法看到。顏色(或者可視外觀)改變功能可通過(guò)任何的熱變色化學(xué)實(shí)現(xiàn)，諸如使用在標(biāo)準(zhǔn)直射熱介質(zhì)中的(例如包括leuko染色和顏色催化劑的涂層)。其他實(shí)例是包括顏色催化劑、顯色劑和感光劑的涂層。因此，這已經(jīng)是低成本的大市場(chǎng)產(chǎn)品。模糊功能可通過(guò)將發(fā)散材料加入至熱變色前層63而得以增強(qiáng)。例如，適當(dāng)尺寸的Ti02顆粒對(duì)于在薄層中實(shí)現(xiàn)模糊來(lái)說(shuō)是非常有效的。顏色改變前層63中的散光材料的其他益處是一次通過(guò)吸光層的未被吸收的光通過(guò)前層中的散光材料而被反射或者向后分散(如圖9A-9B和10A-10F所示以及如下所述)，由此再次穿過(guò)吸光層62以再次被吸收。這種設(shè)計(jì)的一個(gè)限制是用作后層61的任何基板必須是半透明的，以允許光到達(dá)吸光層62。術(shù)語(yǔ)"半透明的"，如這里所使用的以及在權(quán)利要求中所使用的，意味著透明地或者足以傳送輸出光束以形成所需的圖像。這可以是聚合物，例如但是并不局限于，聚乙烯、聚丙烯和聚酯。為了實(shí)現(xiàn)最佳的感光性，應(yīng)該最大化相應(yīng)于給定激光能量的變色層63的峰值溫度。這可通過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn)-使用薄的高度傳熱和吸光層62(炭黑的備選方案是具有改善傳熱性的石墨或者碳微管)。-再次使用薄變色(熱變色)層63，其也具有良好的傳熱性以確保熱量到達(dá)該層的上部或該層的前部可見(jiàn)表面，以及標(biāo)記可見(jiàn)度是最大的。-使用具有小于100%吸收度的吸光層62,使得穿過(guò)吸光層的吸收分布朝向臨近變色(熱變色)層63的表面移位。-如果外敷層(未示出)用在變色層63的上部(例如實(shí)現(xiàn)抗溶解)，該層應(yīng)該盡可能地薄。需要指出的是，圖1A和1B所示的介質(zhì)60的"背側(cè)"激光標(biāo)記可用在各種打印、貼標(biāo)簽和封裝應(yīng)用中。三層介質(zhì)的"前側(cè)"標(biāo)記圖2A和2B示出才艮據(jù)本發(fā)明的穿過(guò)三層層疊介質(zhì)160的前側(cè)的直射激光標(biāo)記。該實(shí)施例可用在諸如貼標(biāo)簽、封裝或者其他打印應(yīng)用的應(yīng)用中。如圖2A和2B所述，激光束(或者其他高強(qiáng)度光束諸如激光二極管陣列)341從光源140射出并且應(yīng)用到具有前表面163b、后表面161a以及具有三個(gè)分離層即前層163、后層161和低成本中間或中部吸熱層162的介質(zhì)160。此時(shí)，使用前部標(biāo)記對(duì)前層163進(jìn)行標(biāo)記，但是保留寬帶吸收劑162(例如炭黑)的低成本優(yōu)勢(shì)。此時(shí)，為了避免吸光層162被觀看前表面163b上的最終標(biāo)記168的觀察者165(如圖2B所示)看到，覆蓋的熱變色前層163在可視的范圍內(nèi)形成為不透明的，但是仍然允許處于激活波長(zhǎng)一般為700nm-1600nm的光穿過(guò)。這可通過(guò)結(jié)合折射率與熱變色前層163不匹配且在激活波長(zhǎng)中較小但在可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍中較大的絕緣材料的顆粒來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了最大化這種情況下的感光度，需要吸收層162中的高吸收系數(shù)以最大化所產(chǎn)生的熱量與熱變色層163的鄰近度。最小化熱變色層163和任何覆蓋層(未示出)的厚度也可通過(guò)最小化散熱來(lái)最大化感光度。圖1A、1B、2A和2B所示的標(biāo)記系統(tǒng)是"非直射"光標(biāo)記系統(tǒng)或者4支術(shù)，其輸出光首先由吸光層(62、162)吸收、通過(guò)吸光層(62、162)轉(zhuǎn)化為熱量然后熱傳導(dǎo)至熱變色層(63、163)以產(chǎn)生所需的標(biāo)記。圖3A和3B示出包括可選模糊裝置80的多層介質(zhì)60,如圖1A和1B所示。如圖3A所示，基板61具有如上所述的背表面61a。吸光層62示出在圖3A中，承載在基板61的表面上。如圖3A所示，模糊裝置180是位于吸光層62和熱變色層63之間的材料層181。模糊裝置80的目的是減小吸光層62暴露至肉眼的可見(jiàn)度。層181可由下述材料中選出Ti02顆粒、碳酸鈣顆粒、蠟粉和其中形成氣泡的聚合物矩陣。模糊層181是至少一種半透明材料與上述材料組其中之一的微觀混合物，其中的半透明材料的折射率不同于所述組中的材料。模糊層181應(yīng)該優(yōu)選較薄并且具有高導(dǎo)熱率以實(shí)現(xiàn)吸光層62與熱變色層63之間的最佳熱接觸。可選擇地，模糊裝置80可包括可變的模糊層181，其中的熱變色作用通過(guò)改變模糊程度來(lái)實(shí)現(xiàn)(即，不使用白色燃料)。例如，層181在沒(méi)有受熱時(shí)可以是半透明的，從吸光層62傳過(guò)來(lái)的熱使其變?yōu)椴煌该鞯?，例如，通過(guò)聚合物基體中的氣泡的形成，由此使吸收層模糊化?？蛇x擇地，模糊層181在沒(méi)有受熱時(shí)可具有不透明的狀態(tài)，從吸光層62傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的熱量使得模糊層181半透明，例如通過(guò)將蠟粉熔化在氣體/蠟混合物中，由此允許黑色的吸收層62在暴露區(qū)域中是可以被看見(jiàn)的。圖3B示出本發(fā)明的備選實(shí)施例，其中，模糊裝置185并非形成分離的層，而是嵌入熱變色層163中。該備選模糊裝置185執(zhí)行基本上與圖3A所示的模糊裝置180相同的功能。模糊裝置185優(yōu)選地盡可能接近吸光層62定位，但是在任何情況下位于吸光層62與熱變色層63的前部可見(jiàn)表面63b之間。模糊裝置80和/或85也可采用與圖3A和3B所示添加至介質(zhì)60相同的方式添加至圖2A和2B所示的介質(zhì)160。如在圖2A、2B的"前部標(biāo)記，，技術(shù)中所使用的，模糊裝置80和/或85對(duì)于光源輸出光束的波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)是半透明的。圖4是圖1A和1B所示的介質(zhì)60的示意圖，其中，吸光層62m嵌入基板層61。吸光層62m優(yōu)選為壓入塑料基板61的炭黑。該優(yōu)選炭黑層必須盡可能地薄并且盡可能地稠以確保足夠的輸出光能轉(zhuǎn)換為熱并且高效地傳導(dǎo)到熱變色層63中。熱變色層優(yōu)選地通過(guò)苯胺印刷添加至基板61。作為將吸光層嵌入基板61的備選方案，如圖4所示，吸光層62或162(圖1A、1B、2A和2B)可通過(guò)苯胺印刷添加至所述基板，然后通過(guò)苯胺印刷將熱變色層63或163添加至所述吸光層62或162以得到如圖1A、1B、2A和2B所示的三層獨(dú)立的層。圖5A是圖1A和1B所示的介質(zhì)60的示意圖，其中，已經(jīng)將可選的反射涂層64添加至熱變色層63的前表面63b。涂層64或者由層63承載或者鄰近層63的前表面63b。反射層64的目的是將沒(méi)有被吸光層62吸收的光反射回吸光層62作為首次穿過(guò)吸光層62的輸出光束。圖5B是示出可選保護(hù)涂層65的圖1A和1B的介質(zhì)60的示意圖，該涂層優(yōu)選為例如保護(hù)熱變色層63的涂漆的純保護(hù)性涂層。使用多層疊層對(duì)產(chǎn)品貼標(biāo)簽現(xiàn)有技術(shù)一般需要分離的貼標(biāo)簽機(jī)和標(biāo)簽設(shè)計(jì)用于每個(gè)尋價(jià)(pricelookup)或者"PLU"數(shù)字。零售商需要PLU數(shù)以促進(jìn)付款時(shí)的快速處理和精確的計(jì)價(jià)。例如，為了將表示"小，，或"中"或"大"尺寸符號(hào)的標(biāo)簽添加至蘋果，現(xiàn)有技術(shù)一般需三種分離的貼標(biāo)簽機(jī)、三種分離的標(biāo)簽設(shè)計(jì)和三種標(biāo)簽存貨。如果包裝廠包裝超過(guò)一種商標(biāo)，那么設(shè)備結(jié)構(gòu)將變得復(fù)雜。該標(biāo)簽添加設(shè)備是昂貴的并且需要維護(hù)，并且需要分選機(jī)具有大量的物理空間，由此限制包裝操作將其產(chǎn)品放置的位置從而進(jìn)一步包裝產(chǎn)品。本發(fā)明有助于僅采用一種貼標(biāo)簽機(jī)和一種標(biāo)簽設(shè)計(jì)以在上述實(shí)例中進(jìn)行相同的貼標(biāo)簽操作。廣泛使用類型的產(chǎn)品貼標(biāo)簽機(jī)使用旋轉(zhuǎn)波紋管添加器。有利地，在創(chuàng)造"飛速地，，添加可變編碼的系統(tǒng)時(shí)，需要最小化對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品貼標(biāo)簽機(jī)作出的任何改進(jìn)。類似地，必須保持現(xiàn)有貼標(biāo)簽機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。本發(fā)明解決"飛速地，，添加可變編碼信息的問(wèn)題。不需要對(duì)現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)波紋管添加器進(jìn)行明顯的改進(jìn)。不需要減小貼標(biāo)簽的速度。在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明使用一個(gè)或多個(gè)激光輸出光束穿過(guò)該標(biāo)簽的背表面或反面(其上承載有粘合劑層)，穿過(guò)標(biāo)簽基板，使圖像形成在標(biāo)簽的前部或可見(jiàn)表面?，F(xiàn)有技術(shù)采用各種嘗試以滿足對(duì)更多種標(biāo)簽和可變信息的不斷增加的需求?，F(xiàn)有技術(shù)的一種方案(美國(guó)專利6,179,030)是將產(chǎn)品貼標(biāo)簽機(jī)定位在具有一定尺寸的設(shè)備的下游，使得所有標(biāo)簽都表示相同尺寸的產(chǎn)品。當(dāng)然，該方案需要改進(jìn)傳送設(shè)備的代價(jià)并且受限于具有一定尺寸信息的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)的另一種嘗試方案為在將標(biāo)簽傳送至波紋管末端之前(參見(jiàn)美國(guó)專利6,257,294)將可變的編碼信息添加至前或可見(jiàn)標(biāo)簽表面。采用該嘗試方案的難度在于隨著標(biāo)簽從標(biāo)簽承載帶傳送至波紋管的末端而將標(biāo)簽扭轉(zhuǎn)和彎折的同時(shí)進(jìn)行標(biāo)簽打印。提供空氣流的復(fù)雜陣列以嘗試控制該標(biāo)簽并且使墨水干化。這里，申請(qǐng)人已經(jīng)研究過(guò)該設(shè)備，申請(qǐng)人認(rèn)為該方案在商業(yè)上還沒(méi)有被接受。另一種可能的方案是在將標(biāo)簽傳送至旋轉(zhuǎn)波紋管的點(diǎn)的上游處將可變信息添加至標(biāo)簽。這種方案的難度在于需要使用傳感器和定時(shí)裝置，由此會(huì)明顯增加成本。例如，為了檢測(cè)24項(xiàng)產(chǎn)品的可變信息，并且能夠?qū)⑿麓蛴〉臉?biāo)簽添加至一件以24個(gè)"槽"遠(yuǎn)離已經(jīng)貼標(biāo)簽的產(chǎn)品，需要使用更多的內(nèi)存和復(fù)雜的定時(shí)和同步線路已確保將正確的信息添加至正確的產(chǎn)品；這些的成本可受到控制。本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的嘗試中的上述難點(diǎn)。本發(fā)明避免了重新構(gòu)造由美國(guó)專利6,179,030所需的定尺寸和傳送設(shè)備。本發(fā)明與美國(guó)專利6,257,294直接比較可知，在將該標(biāo)簽傳送至旋轉(zhuǎn)波紋管的末端之后將可變編碼信息添加至該標(biāo)簽，并且避免在現(xiàn)有技術(shù)方案中存在的問(wèn)題。此外，本發(fā)明進(jìn)一步與美國(guó)專利6,179,030直接比較，通過(guò)使用立刻與本發(fā)明的新穎標(biāo)簽疊層反應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)激光束避免了使用噴墨和所需的干燥時(shí)間。本發(fā)明也通過(guò)在將標(biāo)簽添加至適當(dāng)產(chǎn)品之前立刻添加可變編碼信息來(lái)避免使用高成本的檢測(cè)和定時(shí)線路。本標(biāo)簽層疊發(fā)明尤其與美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/069,330(2005年3月1日提交,名稱為"MethodApparatusforApplyingVariableCodedLabelstoItemsofProduce")所公開(kāi)的系統(tǒng)一起使用，該申請(qǐng)(，330申請(qǐng))的完整內(nèi)容引用結(jié)合于此。，330申請(qǐng)的相關(guān)方面內(nèi)容包括在下文中以便于說(shuō)明本發(fā)明。對(duì)于貼標(biāo)簽機(jī)的更完整的說(shuō)明包含在，330申請(qǐng)中并且引用結(jié)合于此。如，330申請(qǐng)所示，使用旋轉(zhuǎn)波紋管添加器已經(jīng)成為產(chǎn)品貼標(biāo)簽行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。如果不使用旋轉(zhuǎn)波紋管添加器頭將會(huì)需要對(duì)新型貼標(biāo)簽設(shè)備進(jìn)行大量的投資。本發(fā)明僅需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)波纟丈管添加器進(jìn)行微小的改進(jìn)。本發(fā)明沒(méi)有使用需要較長(zhǎng)干燥時(shí)間的墨水。本發(fā)明在每個(gè)標(biāo)簽正在移動(dòng)的同時(shí)添加信息，但是在相對(duì)穩(wěn)定的位置，在標(biāo)簽已經(jīng)被傳送至波紋管末端之后，最大化圖像清晰度。本發(fā)明能夠以與現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)波紋管標(biāo)簽添加器的最大速度相匹配的速度形成圖像。這里的圖6和7是從，330申請(qǐng)的復(fù)制。如圖6和7所示，標(biāo)簽盒10—次將一個(gè)標(biāo)簽供給至旋轉(zhuǎn)波紋管添加器20的波紋管21-24的末端上，如現(xiàn)有技術(shù)所公知的。在將標(biāo)簽添加至產(chǎn)品之前，使用激光編碼裝置40(可以是激光、激光陣列、LED或者其他高強(qiáng)度源頭)在壓感薄膜產(chǎn)品標(biāo)簽160上形成可變的人或機(jī)器可讀取編碼(如圖6所示)。相應(yīng)于才企測(cè)諸如尺寸或顏色的變量的檢測(cè)裝置90而得到這些編碼，如，330申請(qǐng)更加完全所述的那樣。該編碼優(yōu)選地通過(guò)從背側(cè)經(jīng)由粘合劑和薄膜層來(lái)標(biāo)記標(biāo)簽60而形成，如圖1A和1B整體所示和如下文詳細(xì)所述的那樣。圖8示意性地示出標(biāo)記本發(fā)明的多層層疊標(biāo)簽160的實(shí)際環(huán)境。圖8、9A和9B的標(biāo)簽160與圖1A和1B的標(biāo)簽60相同，除了標(biāo)簽160包括第四層半透明粘合劑169并且從圖1A和1B的取向旋轉(zhuǎn)180°。前部和可見(jiàn)表面163b處于圖9A和9B中的介質(zhì)160的右手側(cè)，而前部或可見(jiàn)表面63b處于圖1A和1B的介質(zhì)60的左手側(cè)。多層標(biāo)簽160如圖8所示承載在波紋管123的末端123a。標(biāo)簽160如圖所示形成有彎曲表面，因?yàn)椴y管末端123a的表面具有彎曲或拱形形狀。波紋管123沿箭頭128的方向圍繞旋轉(zhuǎn)軸129旋轉(zhuǎn)。如圖6-8所示但是最佳如圖8所示，標(biāo)簽160包括半透明塑料基板161、低成本吸光層(優(yōu)選為炭黑)162和熱變色層163。粘合劑169由塑料基板161的背表面161a承載并且用于將標(biāo)簽160粘合至應(yīng)該添加標(biāo)簽的產(chǎn)品。激光編碼裝置(或者其他高強(qiáng)度光源)140示意性地如圖所示發(fā)出輸出光束141。應(yīng)該理解，激光編碼裝置140可以優(yōu)選為可編碼固態(tài)半導(dǎo)體二極管激光陣列或者可以是單一的C02激光，其輸出光束可由電流計(jì)或本領(lǐng)域公知的其他裝置移動(dòng)。如圖6-8所示，波紋管123在波紋以低標(biāo)簽添加速度瞬時(shí)停止的兩個(gè)指示站之間移動(dòng)；在更高的標(biāo)簽添加速度下，波紋不會(huì)停止。根據(jù)本發(fā)明以及如下所述，有利地隨著波紋管123以相對(duì)穩(wěn)定的速率在兩個(gè)指示位置之間移動(dòng)來(lái)標(biāo)記標(biāo)簽160。圖9A和9B是圖8所示的標(biāo)簽標(biāo)記中使用的方法的示意圖。如圖9A所示，輸出激光束141已經(jīng)穿過(guò)半透明粘合劑層169和半透明基板161并且將要進(jìn)入吸光炭黑層162。表示激光輸出光束141的箭頭厚度表示隨著輸出光束開(kāi)始進(jìn)入吸光層162而在輸出光束中包含的能量。如圖9B所示，激光束141已經(jīng)通過(guò)吸光層162，并且將其能量的大部分傳送入吸光層162，剩余光束141已經(jīng)斷裂為反射片段141a，通過(guò)基板161和粘合劑層169向后反射。第二片段141b單純地通過(guò)熱變色層163并且損失。表示光束片段的箭頭141a和141b的減小寬度示出光束141的大概70%的能量被吸光層162吸收并且立即傳送入熱變色層163，如熱變色層163的部分163m所示，其已經(jīng)改變顏色(或者改變其視覺(jué)外觀)以根據(jù)本發(fā)明形成一部分標(biāo)記。圖IOA至10F示出本發(fā)明的另一方面，其中激光輸出光束241如圖所示進(jìn)入多層層疊標(biāo)簽260。如圖IOB所示，輸出光束已經(jīng)通過(guò)半透明粘合劑層269和半透明塑料基板261并且將要進(jìn)入吸光層262。如圖10C所示，激光束241如圖所示通過(guò)吸光層262，在吸光層中損失其能量的大部分并且在其進(jìn)入熱變色層263時(shí)保持其能量的大概30%。所反射的激光束如圖10D所示開(kāi)始第二次穿過(guò)吸光層262。圖10E示出激光束241已經(jīng)第二次通過(guò)吸光層262并且已經(jīng)損失其剩余能量的大部分，但是已經(jīng)將額外的光能貢獻(xiàn)給吸光層262。激光束241二次通過(guò)吸光層的光能被立即轉(zhuǎn)化為熱能并且傳入熱變色層263,其與吸光層262熱接觸，并且使得熱變色層263的一部分263m改變顏色(或者改變其視覺(jué)外觀)。作為將分散材料嵌入熱變色層263的備選實(shí)施例，如圖10A-10F所示，可將反射性涂層添加至熱變色層263的前表面263b,這將使得激光束的剩余部分通過(guò)吸光層262向后反射，其中，輸出激光束的剩余能量的大部分被傳送入吸光層262。圖IIA和11B是由本發(fā)明形成的典型標(biāo)記68的外觀的圖示；圖IIA示出典型尺寸，圖11B示出典型標(biāo)記68的實(shí)際尺寸。兩層介質(zhì)的直射激光標(biāo)記除了上述實(shí)施例，本發(fā)明也包括使用具有塑料基板層和熱變色層的雙層介質(zhì)的直射激光標(biāo)記。如圖12示意性地示出，兩層介質(zhì)260包括基板361和熱變色層363。介質(zhì)360的背面或反面是基板361的背側(cè)或反側(cè)361a。圖12所示的介質(zhì)360的前可見(jiàn)表面是作為熱變色層363的前表面363b。相應(yīng)于雙層介質(zhì)的層疊標(biāo)簽材料要求下文是對(duì)用于實(shí)現(xiàn)可接受質(zhì)量的水果和蔬菜標(biāo)簽的雙層標(biāo)簽的層疊標(biāo)簽要求的總體說(shuō)明。層疊基板361優(yōu)選為大概40]um厚的低密度聚乙烯(LDPE)薄膜。該介質(zhì)和其部件必須符合政府的關(guān)于管理類似產(chǎn)品的使用的食物、健康和安全方面的規(guī)定?；?61必須不能具有任何的滑動(dòng)試劑或者其他添加劑，除了最小量的天然硅抗堵塞試劑和聚合物處理輔助(在已完成薄膜的表面層中不存在)，同樣在白色薄膜產(chǎn)品的情況下進(jìn)行白色母煉膠。標(biāo)簽薄膜或基板361是具有白色母煉膠的擠壓薄膜。白色母煉膠一般包括1102、立德粉(Lkhopone)、瓷土(KaolinClay)或者其他適當(dāng)?shù)陌谆瘎?shí)例方法無(wú)法使用一種方法在PE標(biāo)簽上實(shí)現(xiàn)合格的標(biāo)記。但是，必須協(xié)調(diào)或處理若干主要部件從而得到所需要的結(jié)果。表l示出五種實(shí)例方法和在PE標(biāo)簽上實(shí)現(xiàn)合格標(biāo)記的相對(duì)主要部件。跟隨下表，將說(shuō)明相應(yīng)于每個(gè)實(shí)例的各種部件的詳細(xì)描述。表l.下述表給出已研制若干方法，用于采用給定的激光源獲得可讀取的標(biāo)記。下表示出一些獲得標(biāo)記所需的比較重要的特征。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>1.實(shí)現(xiàn)激光標(biāo)記的主要部件1.1激光能密度能量密度(￡)是在特定時(shí)間量中在給定區(qū)域上形成標(biāo)記所需的能量的測(cè)量值并且根據(jù)下述方程進(jìn)行推算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>其中P-形成標(biāo)記所需的激光能(W)，t-形成標(biāo)記所需的時(shí)間(S),A-尋皮標(biāo)i己的面積(cm2),v-樣本移.(cm/s),和d—敫光點(diǎn)尺寸的直徑(cm)。例如，采用C02激光和電流計(jì)將黑色可讀取標(biāo)記形成至LDPE標(biāo)簽上所需的能量密度，LDPE標(biāo)簽通過(guò)背側(cè)涂覆有熱著色材料，如下所述￡==-^-=0.69J/cm2v-《500cm/s-0.023，1.2激光波長(zhǎng)波長(zhǎng)取決于所選擇的激光源。所選擇的兩個(gè)源是C02和二極管激光。典型的激光供應(yīng)商是Synrad,Inc.,UniversalLaserSystems,Inc,,JDSUniphaseCorp.，Coherent,Inc.，SacherLasertechnikGmbH等。C02激光的波長(zhǎng)為大概9,200與10,900nm之間(激光一般特定為10,600nm)。二極管激光具有多種波長(zhǎng)(300至2300nm);但是，為了這一應(yīng)用，最適合的波長(zhǎng)范圍處于800與1600nm之間。該范圍正好經(jīng)過(guò)可見(jiàn)范圍并且處于通常供應(yīng)的低成本二極管激光的范圍內(nèi)。1.3標(biāo)簽基板填充材料將用于基板361的填充材料選擇為實(shí)現(xiàn)兩個(gè)基本功能具有適當(dāng)背景以實(shí)現(xiàn)與激光標(biāo)記的高對(duì)比度并且允許選定激光波長(zhǎng)的高透射度(或者低吸收度)。換句話說(shuō)，疊層必須對(duì)于激光是不可見(jiàn)的并且對(duì)于人眼的是白色(如果標(biāo)記是黑色的)。用于方法1和2的填充材料(參見(jiàn)表格1)是包含大概7.5%的Ti02的白色母煉膠。Ti02具有大概200至220nm的顆粒尺寸。對(duì)于方法3至4，不將母煉膠吹入標(biāo)簽基板材料361(—般是聚乙烯)。因此，該材料對(duì)人眼是清楚的，并且對(duì)于由二極管激光產(chǎn)生的波長(zhǎng)是半透明的。對(duì)于方法5,采用炭黑的NIR吸收器被吹入標(biāo)簽基板表面上的薄層。1.4涂層用在該實(shí)施例中的涂層363是一般用在紙上的涂層和/或用于直射熱打印的薄膜。這些涂層一般包含過(guò)濾器，類似白乾土，以提供打印頭所放置的表面；但是，對(duì)于這一應(yīng)用是不需要的。一般地，熱層必需包含三個(gè)主要部件-顏色形成器、顯色器和感光器。激光或激光與吸收器相交互的熱能使得感光器熔化，允許顏色形成器和顯色器共同標(biāo)記圖像。供給這種類型的產(chǎn)品的司是Appleton(www.appletonideas.com)、CibaSpecialtyChemicals(www.cibasc.com)、SmithandMcLaurinLTD(www.smcl.co.uk)等。1.5激光感應(yīng)吸收器NIR吸收器主要與二極管激光源共同使用從而作為吸收激光能的儲(chǔ)存器。這允許介質(zhì)加熱至產(chǎn)生顏色變化所需的溫度。可從下述源中獲得典型的吸收器Exciton(IRA980B)、H.W.Sands(SDA9811)等。2.其他標(biāo)簽材料規(guī)格存在兩種不同的規(guī)格的系統(tǒng)用于將激光感應(yīng)劑集成入或集成至基部標(biāo)簽材料上并且包括A.在其上將試劑結(jié)合入聚合物中的摻雜膜，以及B.包含可作為液體添加至薄膜表面的試劑的表面涂層。研制這種材料的關(guān)鍵問(wèn)題如下所述2.1安全該材料作為液體必須不能造成小刺激。涂覆和激光打印的薄膜包括激光激活的區(qū)域必須滿足直接食物接觸的要求并且當(dāng)消化非常少的量時(shí)必須是無(wú)毒害的。2.2環(huán)境考慮該材料和最終得到的標(biāo)記必須是穩(wěn)定的和防濺型的并且持久從而經(jīng)受典型的包裝倉(cāng)庫(kù)環(huán)境(即，環(huán)境溫度0至45。C，相對(duì)濕度至98%非濃縮。)其也必須經(jīng)受腐蝕性環(huán)境7-11.5pH。2.3可操作性涂層或填充的材料不能以任何方式影響已完成的標(biāo)簽粘附、貼合或者符合正常貼標(biāo)簽的水果表面的能力。2.4激光激活材料反應(yīng)性材料有必要不發(fā)出有害煙霧或者其他殘留物，也不在基板上剩下任何有害剩余物。因此，優(yōu)選地，將激光感應(yīng)試劑放入薄膜中作為填料(摻雜的)而不是作為涂層進(jìn)行添加。2.4.1填料特性-有必要使感應(yīng)填料混合入基部薄膜材料。最終的構(gòu)造必須包含所有的核心特征，當(dāng)前標(biāo)簽材料的屬性反應(yīng)于以特定能量密度施加至其表面的激光能。2.4.2涂層特性-下述是關(guān)于激光激活涂層的形成和施加的主要問(wèn)題2.4.2.1形成-線內(nèi)苯胺印刷是優(yōu)選的涂布過(guò)程。如果無(wú)法采用苯胺印刷，可考慮其他過(guò)程，諸如RotaryScreen、Gravure等。優(yōu)選的涂層應(yīng)該是基于水的。其壽命應(yīng)該為6個(gè)月。2.4.2.2離線涂層-如果線內(nèi)涂層不可行，那么應(yīng)該考慮在轉(zhuǎn)換之前的離線涂層作為備選。2.4.2.3白、標(biāo)記黑-白，標(biāo)記黑，產(chǎn)生足夠的對(duì)比度以在打印編碼時(shí)給出良好的掃描能力。2.4.2.4柔性-涂層必須在固化之后保持柔性。2.4.2.5可在上方打印-涂層必須可采用標(biāo)準(zhǔn)的Flexo墨水在其上打印，同時(shí)不損失光澤。2.4.2.6穩(wěn)固-涂層應(yīng)該是穩(wěn)固的，非常牢固地保持在基板上&能夠合理地抗摩擦/刮擦。2.4.2.7存放穩(wěn)定性-當(dāng)存放在通常適于壓感粘合劑滾動(dòng)產(chǎn)品的情況下，涂層作為滾動(dòng)產(chǎn)品的部件必須是穩(wěn)定的。2.4.2.8打印穩(wěn)定性-當(dāng)打印紙標(biāo)簽表面上并且暴露至UV光&潮濕時(shí)，涂層必須是穩(wěn)定的。2.4.2.9殘余-涂層中的煙氣或者殘余必須非常少甚至沒(méi)有，所有這些殘余必須是無(wú)害的。2.5標(biāo)記系統(tǒng)特征標(biāo)記系統(tǒng)必須能夠以12標(biāo)簽/秒(720標(biāo)簽/分)進(jìn)行打印，這在標(biāo)簽添加器相當(dāng)于1.27m/sec的線速度。該標(biāo)簽承載在波紋管上，粘合劑側(cè)面對(duì)著激光系統(tǒng)(即，激光必須穿過(guò)標(biāo)簽的粘合劑側(cè)進(jìn)行標(biāo)記。)隨著在貼標(biāo)簽站之間標(biāo)記，波紋以接近不變的速度進(jìn)行移動(dòng)。因此，該材料必須反應(yīng)于激光能量并且以小于規(guī)定的時(shí)間標(biāo)記該實(shí)例。用于C02和二極管激光系統(tǒng)的典型激光系統(tǒng)規(guī)格在下述部分中列出。2.5.1具有雙軸線掃描頭的C07激光系統(tǒng)-下述表是激光系統(tǒng)規(guī)格的列表:參數(shù)值激光類型co2波長(zhǎng)10.6nm能量輸出~10瓦特或更多點(diǎn)尺寸230jum典型掃描頭速度5，000mm/sec典型能量密度0.69J/cm2最重要的特性是能夠在聚焦激光的同時(shí)標(biāo)記圖IIA和IIB所示的實(shí)例。典型C02激光的場(chǎng)的深度是大概2mm。場(chǎng)參數(shù)的深度可以是有限的。這主要是因?yàn)槭褂眉す庠诓y管圍繞軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)在波紋管上標(biāo)記目標(biāo)。通過(guò)改善場(chǎng)的深度，可使掃描鏡跟蹤該標(biāo)簽，由此允許激光在更多的時(shí)間內(nèi)集中在目標(biāo)上。2.5.2二極管激光系統(tǒng)-下述表是激光系統(tǒng)規(guī)格的典型列表:參數(shù)值激光類型二極管波長(zhǎng)808nm、830nm、980nm等能量輸出24瓦特/cm(300dpi)點(diǎn)尺寸80Mm發(fā)射器間隔80Mm(300dpi)典型能量密度0.20J/cm2(300dpi)最重要的特性是能夠在貼標(biāo)簽系統(tǒng)以720水果/每分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)標(biāo)記圖IIA和IIB所示的實(shí)例。對(duì)于該激光系統(tǒng)的另一重要考慮是相應(yīng)于上述系統(tǒng)參數(shù)的能量密度是大概0.20J/cm2。使用具有直射熱涂層的反射性元件下述方法說(shuō)明如何使用反射性涂層、表面或顆粒來(lái)優(yōu)化可用激光能量，相應(yīng)于可變編碼層疊標(biāo)簽，使用本發(fā)明"飛速地"應(yīng)用至新鮮產(chǎn)品。與圖5A和10A-10F相結(jié)合地部分說(shuō)明反應(yīng)性材料。這可采用各種類型的激光實(shí)現(xiàn)，具體地說(shuō)C02和基于二極管的激光。通過(guò)優(yōu)化地選擇材料和承載層疊標(biāo)簽的材料的涂層，激光能可向后導(dǎo)引入標(biāo)簽以有效地增加曝光時(shí)間。因此，標(biāo)簽所暴露的整體能量密度得以改善并且通過(guò)激光產(chǎn)生的最終標(biāo)記較暗或者可以更大的速度實(shí)現(xiàn)類似的標(biāo)記。隨著光與給定材料交互，其將被反射、傳送或被吸收。添加至該標(biāo)簽表面的熱變色材料已經(jīng)選擇為吸收激光的能量。即使如此，50°/?；蚋嗟募す饽芰繒?huì)損失(即，傳送或反射)。因此，優(yōu)選地設(shè)計(jì)標(biāo)簽承載器的表面以將盡可能多的激光能量返回至標(biāo)簽的表面。由于可選擇激光的不同補(bǔ)償，所以該材料必須仔細(xì)地被選擇以相應(yīng)于所需的激光。實(shí)例1:設(shè)置1激光10瓦特C02具有2D掃描頭涂層直射熱量(典型地出現(xiàn)在用于直射熱打印機(jī)的紙標(biāo)簽上)疊層白色LDPE寫入速度5000mm/s能量55%標(biāo)簽承載材料黑色橡膠能量以5%的增量增加，直到最終的標(biāo)記被完全標(biāo)記。對(duì)于該設(shè)置，能量級(jí)為55%。設(shè)置2:激光10瓦特C02具有2D掃描頭涂層直射熱量(典型地出現(xiàn)在用于直射熱打印機(jī)的紙標(biāo)簽上)疊層白色LDPE寫入速度5000mm/s能量45%標(biāo)簽承載材料刷上的鋁再次，能量以5%的增量增加，直到最終的標(biāo)記被完全標(biāo)記。對(duì)于該設(shè)置，能量級(jí)為45%。這在能量中為18%的降低或者相反地整體性能增加。實(shí)例2:設(shè)置1激光0.20瓦特980nm單一激光束涂層直射熱量(典型地出現(xiàn)在用于直射熱打印機(jī)的紙標(biāo)簽上)，具有混合入直射熱層的NIR吸收器疊層透明LDPE寫入速度40cm/s能量瓦特標(biāo)簽承載材料黑色橡膠寫入速度以5%的增量增加，直到最終的標(biāo)記被完全標(biāo)記上(即，線的寬度等于完整寬度半最大激光參數(shù)-80um)。相應(yīng)于該設(shè)置的寫入速度是40cm/s。設(shè)置2激光0.20瓦特9S0nm單一激光束涂層直射熱量(典型地出現(xiàn)在用于直射熱打印機(jī)的紙標(biāo)簽上)疊層透明LDPE寫入速度40cm/s能量瓦特標(biāo)簽承載材料刷上的鋁寫入速度以5。/。的增量增加，直到最終的標(biāo)記被完全標(biāo)記上(即，線的寬度等于完整寬度半最大激光參數(shù)-80um)。相應(yīng)于該設(shè)置的寫入速度是50cm/s。這是寫入速度的18%增加，即性能的整體增加。本發(fā)明的前述說(shuō)明已經(jīng)說(shuō)明的目的示出，但是并非是窮盡的或者將本發(fā)明限制為精確的公開(kāi)形式?？稍谏鲜鼋虒?dǎo)的情況下進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。選擇和說(shuō)明各實(shí)施例以最優(yōu)地說(shuō)明本發(fā)明的原理以及其實(shí)際應(yīng)用，由此使得本領(lǐng)域技術(shù)人員在各種實(shí)施例中以及適于特定應(yīng)用的各種改進(jìn)方案中最優(yōu)地使用。本發(fā)明的范圍由下述權(quán)利要求限定。權(quán)利要求1、一種多層疊層介質(zhì)，通過(guò)高強(qiáng)度光源的輸出將信息以機(jī)器或人類可讀取的方式添加到所述介質(zhì)的可視前表面上，包括介質(zhì)基板，所述基板具有背表面和前表面，吸光層，所述吸光層適于從所述高強(qiáng)度光源的所述輸出吸收光并且將所述吸收光轉(zhuǎn)換為熱量，以及與所述吸光層熱接觸的熱變色層，所述熱變色層形成所述介質(zhì)的所述可視前表面，其中，所述熱變色層的各部分響應(yīng)于將所述高強(qiáng)度光源的所述輸出施加入所述吸光層以及將由所述吸光層吸收的光轉(zhuǎn)換的熱量傳導(dǎo)入所述熱變色層來(lái)改變可視外觀。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括位于所述吸光層與所述熱變色層的所述可視前表面之間的模糊裝置，該模糊裝置減小所述吸光層相對(duì)于肉眼的可見(jiàn)度。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述模糊裝置是位于所述吸光層與所述熱變色層之間的層。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述模糊裝置嵌入所述熱變色層。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述模糊裝置包括使光線分散并且使所述吸光層模糊的顆粒。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述模糊裝置由從下述組中選出的一種或多種材料形成，該組包括Ti02顆粒、碳酸鈣顆粒、蠟粉和其中形成有氣泡的聚合物基體。7、根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述模糊裝置包括在其吸收熱量時(shí)在選定部分中變得不透明的可變模糊層。8、根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述模糊裝置包括在其吸收熱量時(shí)在選定部分中變得透明的可變模糊層。9、根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述吸光層吸收處于可見(jiàn)和NIR(近紅外)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。10、根據(jù)權(quán)利要求l-9任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述吸光層從包括炭黑、石墨和碳微管的組中選出。11、根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述吸光層是NIR吸收器。12、根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述基板是半透明塑料，在所述高強(qiáng)度光源進(jìn)入所述吸光層之前，所述高強(qiáng)度光源的所述輸出通過(guò)所述半透明基板的所述背表面。13、根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述高強(qiáng)度光源的所述輸出在進(jìn)入所述吸光層之前通過(guò)所述介質(zhì)的所述可見(jiàn)前表面和所述熱變色層。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，具有所述模糊裝置，并且其中所述模糊裝置對(duì)于所述光源的輸出波長(zhǎng)是半透明的。15、根據(jù)權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述高強(qiáng)度光源包括可編址固態(tài)半導(dǎo)體二極管陣列。16、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置LED。17、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置激光。18、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置聚丙烯和聚酯的組中選出。19、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置顏色激活器的涂層。20、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述熱變色層包括顏色形成器、顯色器和感光器。21、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述吸光層具有小于100%的吸收度，使得穿過(guò)所述吸光層的吸收的分布移向所述熱變色層。22、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括鄰近所述熱變色層的前表面的反射性涂層裝置，用于將光從所述高強(qiáng)度光源反射回至所述吸光層。23、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括用于將光從所述高強(qiáng)度光源返回入所述吸光層的反射性材料。24、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括由所述塑料基板的所述背表面承載的粘合劑的半透明層。25、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括添加至所述熱變色層的前部可，其中，所述高強(qiáng)度光源是一個(gè)或多個(gè)，其中，所述高強(qiáng)度光源包括單一C02,其中，所述塑料基板從包括聚乙烯、，其中，所述熱變色層包括白色燃料和見(jiàn)表面的透明、保護(hù)性涂層。26、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述吸光層嵌入所述基板中。27、根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其中，所述熱變色層通過(guò)苯胺印刷添加至所述基板。28、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述吸光層通過(guò)苯胺印刷添加至所述基板。29、根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中，所述熱變色層通過(guò)苯胺印刷添加至所述吸光層。30、一種用于自動(dòng)地將標(biāo)簽添加至單個(gè)產(chǎn)品的裝置中的多層標(biāo)簽，其中，每個(gè)標(biāo)簽具有可視前表面和背表面，可變編碼信息以人類或機(jī)器可讀取的方式添加至所述標(biāo)簽，其中旋轉(zhuǎn)波紋管添加器用于將單個(gè)標(biāo)簽從標(biāo)簽承載帶傳送至單個(gè)波紋管的末端，之后到達(dá)單個(gè)產(chǎn)品上，其中，；險(xiǎn)測(cè)裝置檢測(cè)所述產(chǎn)品的可變特征，其中，高強(qiáng)度光源的輸出用于將所述檢測(cè)的可變特征添加到每個(gè)所述標(biāo)簽的背表面，同時(shí)每個(gè)標(biāo)簽處于所述波紋管的末端，其特征在于塑料標(biāo)簽基板，所述基板具有背和前表面并且對(duì)于所述高強(qiáng)度光源的所述輸出是半透明的，由所述塑料標(biāo)簽基板的所述前表面承載或者嵌入其中的吸光層，所述層量，以及與所述吸光層熱接觸的熱變色層，所述熱變色層形成所述標(biāo)簽的可見(jiàn)前表面，其中所述熱變色層的各部分響應(yīng)于將所述高強(qiáng)度光源的所述輸出穿過(guò)入所述熱變色層來(lái)改變可視外觀。31、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，還包括由所述塑料基板的所述背表面承載的粘合劑的半透明層。32、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述高強(qiáng)度光源包括可編址固態(tài)半導(dǎo)體二極管陣列。33、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述吸光層從包括炭黑、石墨和碳微管的組中選出。34、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述塑料基板從包括聚乙烯、聚丙烯和聚酯的組中選出。35、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述熱變色層包括具有顏色形成器、顯色器和感光器的涂層。36、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述熱變色層還包括分散光線并且使所述吸光層模糊的顆粒。37、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述吸光層具有小于100%的吸收度，使得穿過(guò)所述吸光層的吸收的分布移向所述熱變色層。38、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述吸光層是近紅外吸收器。39、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，還包括位于所述吸光層與所述熱變色層的所述可見(jiàn)前表面之間的模糊裝置，用于減小所述吸光層相對(duì)于肉眼的可見(jiàn)度。40、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，還包括添加至所述熱變色層的前部可見(jiàn)表面的透明、保護(hù)性涂層。41、根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述吸光層嵌入所述基板中，所述熱變色層通過(guò)苯胺印刷添加至所述基板。42、在一種用于將標(biāo)簽添加至產(chǎn)品的自動(dòng)貼標(biāo)簽機(jī)中，其中，具有多個(gè)承載在旋轉(zhuǎn)添加器頭部的波紋管的標(biāo)簽添加器用于將單個(gè)標(biāo)簽從標(biāo)簽承載帶傳送至單個(gè)波紋管的末端，之后到達(dá)單個(gè)產(chǎn)品上，每個(gè)標(biāo)簽具有前可見(jiàn)表面和背表面，其改進(jìn)包括由所述承載帶承載的多個(gè)塑料標(biāo)簽，其中，所述塑料標(biāo)簽的每一個(gè)包括多個(gè)層，包括半透明塑料基板、由所述基板的背或反表面承載的粘合劑的半透明層、鄰近所述基板的前表面的吸光層以及鄰近所述吸熱層的前表面并且與所述吸熱層熱接觸的熱變色層，用于檢測(cè)所述單個(gè)產(chǎn)品的每一個(gè)的至少一個(gè)可變特征的檢測(cè)裝置，響應(yīng)于所述檢測(cè)裝置進(jìn)行操作的激光編碼裝置，用于當(dāng)所述標(biāo)簽承載在波紋管末端上時(shí)以及將所述單個(gè)標(biāo)簽添加至其可變特征被檢測(cè)的特定產(chǎn)品之前，在每個(gè)單個(gè)標(biāo)簽上形成表示所述可變特征的可變?nèi)祟惢驒C(jī)器可讀取的編碼，其中所述激光編碼裝置定位成使得其輸出指向被傳送至單個(gè)波紋管的所述末端的標(biāo)簽的背表面，其中隨著所述激光輸出通過(guò)所述粘合劑層以及通過(guò)每個(gè)標(biāo)簽的所述塑料基板，并且由所述吸光層部分吸收，其中所述熱變色層的各部分響應(yīng)于將所述高強(qiáng)度光源的所述輸出穿過(guò)所述基板施加入所述吸光層以及將由所述吸光層吸收的光轉(zhuǎn)換的熱量傳導(dǎo)入所述熱變色層來(lái)改變可視外觀。43、根據(jù)權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述激光編碼裝置包括可編址固態(tài)半導(dǎo)體陣列。44、根據(jù)權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述吸熱層從包括炭黑、石墨和碳微管的組中選出。45、根據(jù)權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述塑料基板從包括聚乙烯、聚丙烯和聚酯的組中選出。46、根據(jù)權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述熱變色層包括具有顏色形成器、顯色器和感光器的涂層。47、根據(jù)權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述熱變色層還包括分散光線并且使所述吸光層模糊的顆粒。48、根據(jù)權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述吸光層具有小于100%的吸收度，使得穿過(guò)所述吸光層的吸收的分布移向所述熱變色層。49、根據(jù)權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述熱變色層具有作為所述標(biāo)簽的可見(jiàn)表面的前表面，還包括由所述熱變色層的所述前表面承載的反射性涂層以使得所述激光編碼裝置的所述輸出反射回所述吸光層。50、根據(jù)權(quán)利要求42所述的裝置，其中，所述激光編碼裝置是單一C02激光。51、一種自動(dòng)地將標(biāo)簽添加至單獨(dú)產(chǎn)品的方法，其中，每個(gè)標(biāo)簽包含采用人類或機(jī)器可讀取格式的可變編碼信息，其中，旋轉(zhuǎn)波紋管添加器用于將單獨(dú)標(biāo)簽從標(biāo)簽承載器帶傳送至單一波紋管末端，之后到達(dá)單個(gè)產(chǎn)品上，其中，檢測(cè)裝置檢測(cè)所述產(chǎn)品的可變特征，其中，每個(gè)所述標(biāo)簽包括具有前表面和背表面的半透明塑料基板、鄰近所述基板的所述前表面的吸光層以及鄰近并且與所述吸光層熱接觸的熱變色層，其中，激光編碼裝置的輸出用于采用其輸出光束將所述^r測(cè)到的可變特征添加至所述標(biāo)簽，其特征在于將所述激光編碼裝置的輸出添加至所述半透明標(biāo)簽基板的背表面，同時(shí)所述標(biāo)簽處于所述波紋管的所述末端，使得所述激光編碼裝置的輸出形成所述經(jīng)檢測(cè)的可變特征，在所述吸光層的各部分從所述激光編碼裝置的輸出吸收光能并且將所述所吸收的光轉(zhuǎn)換為熱，將熱量從所述吸光層傳導(dǎo)入所述熱變色層，以使得所述熱變色層的各部分改變顏色從而產(chǎn)生人類或機(jī)器可讀取格式的可變編碼信息。52、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述吸光層從包括炭黑、石墨和碳微管的組中選出。53、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述吸光層嵌入所述基板。54、根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其中，所述熱變色層通過(guò)苯胺打印添加至所述基板。55、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述激光編碼裝置包括可編址的固態(tài)半導(dǎo)體陣列。56、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述熱變色層具有涂覆有反射所述激光編碼裝置的輸出的前表面，還包括下述步驟從所述熱變色層的所述前表面將所述激光編碼裝置的輸出反射回所述吸光層。57、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述熱變色層具有嵌入其中的反射性顆粒，其將所述激光編碼裝置的所述輸出反射回所述吸光層。58、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述熱變色層還包括分散光線并且使所述吸光層模糊的顆粒。59、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述熱變色層包括具有顏色形成器、顯色器和感光器的涂層。60、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述塑料基板從包括聚乙烯、聚丙烯和聚酯的組中選出。61、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述波紋管在多個(gè)指標(biāo)位置之間旋轉(zhuǎn)，還包括下述步驟隨著所述波紋管在兩個(gè)指標(biāo)位置之間旋轉(zhuǎn)，將所述激光編碼裝置的所述輸出添加至所述標(biāo)簽。62、一種用在自動(dòng)地將標(biāo)簽添加至單獨(dú)產(chǎn)品的裝置中的多層標(biāo)簽，其中，每個(gè)標(biāo)簽具有可視前表面和背表面，可變編碼信息以人類或機(jī)器可讀取的形式添加至所述標(biāo)簽，其中，旋轉(zhuǎn)波紋管添加器用于將單獨(dú)標(biāo)簽從標(biāo)簽承載器帶傳送至單一波紋管末端，之后到達(dá)單個(gè)產(chǎn)品上，其中，檢測(cè)裝置檢測(cè)所述產(chǎn)品的可變特征，其中，高強(qiáng)度光源的輸出用于將所述經(jīng)檢測(cè)的可變特征添加至每個(gè)所述標(biāo)簽，其特征在于塑料標(biāo)簽基板，所述基板具有背表面和前表面，由所述塑料標(biāo)簽基板的所述前表面承載或者形成在所述前表面中的吸光層，所述吸光層適于從所述高強(qiáng)度光源的所述輸出吸收光并且將所述已吸收的光轉(zhuǎn)換為熱量，以及與所述吸光層熱接觸的熱變色層，所述熱變色層形成所述標(biāo)簽的所述可見(jiàn)前表面，其中所述熱變色層的各部分響應(yīng)于將所述高強(qiáng)度光源的所述輸出變色層來(lái)改變可視外觀。63、根據(jù)權(quán)利要求62所述的裝置，其中，所述高強(qiáng)度光源包括可編址固態(tài)半導(dǎo)體二極管陣列。64、根據(jù)權(quán)利要求62所述的裝置，其中，所述吸光層從包括炭黑、石墨和碳微管的組中選出。65、一種用在自動(dòng)地將標(biāo)簽添加至單獨(dú)產(chǎn)品的裝置中的多層標(biāo)簽，其中，每個(gè)標(biāo)簽具有可視前表面和背表面，可變編碼信息以人類或機(jī)器可讀取的形式添加至所述標(biāo)簽，其中，旋轉(zhuǎn)波紋管添加器用于將單獨(dú)標(biāo)簽從標(biāo)簽承載器帶傳送至單一波紋管末端，之后到達(dá)單個(gè)產(chǎn)品上，其中，檢測(cè)裝置檢測(cè)所述產(chǎn)品的可變特征，其中，高強(qiáng)度光源的輸出用于穿過(guò)每個(gè)所述標(biāo)簽的背表面添加所述經(jīng)檢測(cè)的可變特征，同時(shí)每個(gè)標(biāo)簽處于所述波紋管的末端，其特征在于塑料標(biāo)簽基板，所述基板具有背表面和前表面，并且對(duì)于所述高強(qiáng)度光源的所述輸出是半透明的，所述熱變色層形成所述標(biāo)簽的所述可見(jiàn)前表面，其中所述熱變色層的各部分響應(yīng)于穿過(guò)所述基板將所述高強(qiáng)度光源的所述輸出添加入所述熱變色層來(lái)改變可視外觀。66、根據(jù)權(quán)利要求65所述的裝置，其中，所述高強(qiáng)度光源是單一C02激光。全文摘要本發(fā)明提供一種多層疊層介質(zhì)，其中信息可采用機(jī)器或人類可讀取的格式通過(guò)一個(gè)或多個(gè)激光或者其他高強(qiáng)度光源的輸出添加在可視前表面上。在優(yōu)選實(shí)施例中，該結(jié)局具有三層，包括基板、熱變色層和位于介質(zhì)基板和熱變色層之間的吸光層。吸光層適于從光源吸收光并且將所吸收的光轉(zhuǎn)換為熱量。該熱量立刻傳導(dǎo)入與吸光層熱接觸的熱變色層的選定部分，使得熱變色層的各部分來(lái)變可視外觀，諸如顏色，從而產(chǎn)生所需的標(biāo)記。該介質(zhì)優(yōu)選地包括模糊裝置以減少吸光層相對(duì)于肉眼的可視度。吸光層優(yōu)選地為低成本吸收劑，諸如炭黑。本發(fā)明的備選方式是包括基板和熱變色層的雙層疊層介質(zhì)。本發(fā)明可與對(duì)產(chǎn)品貼標(biāo)簽結(jié)合使用。本發(fā)明包括與對(duì)產(chǎn)品貼標(biāo)簽結(jié)合地使用介質(zhì)的方法和裝置。文檔編號(hào)B65C9/46GK101553405SQ200680031648公開(kāi)日2009年10月7日申請(qǐng)日期2006年8月28日優(yōu)先權(quán)日2005年8月29日發(fā)明者M(jìn)·斯科特·豪沃思,威爾遜·R·默里,尼爾·格里芬,理查德·卡勒斯迪安,理查德·埃文斯,理查德·赫斯特,羅杰·克拉克,艾爾溫·斯卡利,薩姆·海德申請(qǐng)人:辛克萊系統(tǒng)國(guó)際公司