MX2007016296A - Medios marcables con luz, multicapa y metodo y aparato para usar los mismos. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan medios laminados multicapa sobre los cuales puede ser aplicada informacion en forma legible por una maquina o un humano sobre una superficie frontal visible por medio de la salida de uno o mas laceres, u otra fuente de luz de alta intensidad. En una modalidad preferida, los medios tienen tres capas que incluyen un sustrato, una capa termocromica y una capa absorbente de luz localizada intermedia al sustrato de medios y la capa termocromica. La capa absorbente de luz esta adaptada para absorber luz de la fuente de luz y convertir la luz absorbida en calor. El calor es conducido inmediatamente hacia porciones seleccionadas de la capa termocromica, la cual esta en contacto termico con la capa absorbente de luz, haciendo que porciones de la capa termocromica cambien la apariencia visual, como el color, para crear una marca deseada. Los medios incluyen, de manera optima materiales oscurecentes para reducir la visibilidad de la capa absorbente de luz a simple vista. La capa absorbente de luz es preferiblemente un absorbente de bajo costo como el negro de humo. Una forma alternativa de la invencion es un medio laminado de dos capas que incluye un sustrato y una capa termocromica. La invencion es util en conjunto con los que producen marcacion. La invencion incluye un metodo y un aparato para usar los medios en conjunto con elementos que producen marcacion.

Description

MEDIOS MARCABLES CON LUZ, MULT C&PA Y MÉTODO Y ..PARAL USAR LOS MISMOS ANTECEDENTES Y SUMARIO DE XA XNV---NC--OKT La presente invención se relaciona, de manera general, con medios marcables con láser (u otra luz de alta intensidad) usados, por ejemplo, como marcas en máquinas marcadoras y/o en la impresión de película para envases, o para otras aplicaciones de impresión, incluyendo impresoras de punto de venta, máquinas de fax y tarjetas laminadas (por ejemplo, tarjetas de identidad) . Los mercados de marcación y envase están demandando sistemas de marcación que sean más rápidos, más baratos, capaces de marcar superficies no planas que tengan un tiempo de vida mayor, y que sean capaces de marcar etiquetas o películas de envase "al vuelo". Como es sabido de la técnica anterior, la marcación con un arreglo de láser directo de medios de etiquetas de alto volumen tiene numerosas ventajas: sin tinta o cinta, sin contacto (dando un tiempo de vida más prolongado a la apariencia) , y permitir que medios no planos o imprimir sobre sustratos no planos; (véase la solicitud de patente PCT publicada WO 05/049332 - publicada 02/06/05. También se conocen de la técnica anterior, arreglos de láser de diodo que proporcionan una solución de bajo costo, compacta, de alta velocidad, de alta confiabilidad para marcar rollos de etiquetas a ser aplicadas a productos. Una desventaja principal de los sistemas de marcación del láser directo de la técnica anterior es que requieren medios sensibles a longitudes de onda NIR (infrarrojo cercano) de láseres de diodos. Un método tradicional requiere un absorbente de NIR (infrarrojo cercano) con una banda de absorción estrecha, debido a que ninguna absorción residual en el intervalo de longitud de onda visible causará coloración visible de los medios . En la mayoría de los casos, se prefieren medios blancos o claros, de modo que la coloración es indeseable. Adicionalmente, los absorbentes de NIR de banda corta pueden ser costosos, agregándose significativamente al costo de los medios, cuando se usen en aplicaciones como el envase/etiquetado de productos, donde los costos necesitan ser extremadamente bajos. La presente invención supera los problemas anteriormente mencionados con los sistemas de la técnica anterior. La presente invención incluye una forma de crear medios marcables con láser para láseres NIR evitando a la vez la necesidad de absorbentes NIR de onda corta. De manera más particular, una modalidad de la invención incluye medios multicapa, marcables con luz "indirecta", novedosos, donde la luz de salida del láser (u otra luz de alta intensidad) es absorbida y convertida en calor por una capa de los medios, es inmediatamente conducida térmicamente hacia porciones seleccionadas de una capa termocrómica, adyacente, y forma la imagen deseada. Los medios marcables "indirectos" preferiblemente utilizan una lámina de etiqueta de tres capas (además de cualquier capa adhesiva) , incluyendo una capa de material absorbente de luz (preferiblemente negro de humo) que reviste o está incluida en la superficie frontal de un sustrato de plástico translúcido. Los medios pueden ser "marcados por la parte posterior" o "marcados en la parte frontal". En el caso de la "marcación por la parte posterior", en una modalidad el negro de humo preferido absorbe la energía de la luz de salida del haz o haces de salida láser (u otra luz de alta intensidad) , después de que el haz o los haces han pasado a través del sustrato de la etiqueta translúcida, y convierte la energía de la luz absorbida en calor; el calor es conducido hacia una capa frontal o visible termocrómica, haciendo que porciones deseadas de la capa termocrómica cambien de color (o apariencia visual) para producir la imagen deseada. En un modo de "marcación frontal", en una modalidad el haz de salida de luz pasa a través de la "parte frontal de los medios", es decir la primera capa termocrómica, entonces entra a la capa absorbente de luz.

La presente invención incluye características adicionales para optimizar la eficiencia total del sistema, incluyendo el uso de materiales reflectores, ya sea en el recubrimiento termocrómico o sobre la superficie frontal del recubrimiento termocrómico, y en el uso de técnicas de oscurecimiento, para oscurecer la capa absorbente de luz de negro de humo (u otro), descritas con detalles más adelante. La técnica anterior de etiquetas marcables con láser incluye (además de la WO 05/049332 anotada anteriormente) el uso de negro de humo como una capa rebajable y como un donador [véase la US 6,001,530 (véase la col. 4 líneas 53-58); US 6,140,008 (véase la col. 2, líneas 57-59); US 6,207,344 (véase la col. 2 líneas 47-50); US 2005/0115920 Al (véase la página 2, párrafo

[0016] y US 7,021,549 (véase la col. 3, líneas 39-43)]. Sin embargo, esa técnica anterior no enseña o sugiere el uso de negro de humo como material absorbente de luz, donde la luz absorbida es convertida a calor y conducida hacia la capa termocrómica adyacente; ni enseña o sugiere una lámina de etiqueta de tres capas que tenga una capa central absorbente de luz, una capa termocrómica y un sustrato. La presente invención es aplicable al etiquetado automático de frutas y vegetales. De manera más particular, la invención proporciona una estructura de etiqueta laminada mejorada para usarse en un sistema para aplicar información variable "al vuelo" a etiquetas para elementos individuales de productos. La invención reduce generalmente el número de máquinas etiquetadoras, diseños de etiqueta e inventario de etiquetas necesarias para aplicar automáticamente etiquetas a productos. La invención simplifica las operaciones de envase y reduce los costos reduciendo el trabajo e inventario de etiquetas requerido para marcar automáticamente productos . Un objetivo principal de la invención es proporcionar medios multicapa, marcables con láser (u otra fuente de luz de alta intensidad) para usarse como etiquetas o en la impresión de películas que incorporan una capa absorbente de luz de bajo costo para láseres NIR, evitando a la vez la necesidad de absorbentes de NIR de banda corta, caros y removiendo la coloración del medio residual. Un objetivo más de la invención es proporcionar medios multicapa, marcables con láser "indirecto" (u otra fuente de luz de alta intensidad) , los cuales pueden ser marcados a través de la superficie frontal o posterior de los mismos. Un objetivo más de la invención es proporcionar medios multicapa, marcables con láser, en los cuales una capa absorbente de luz de banda corta, de bajo costo, como el negro de humo, por ejemplo, absorbe la salida de luz láser y convierte la luz absorbida en calor, y el calor absorbido es conducido hacia porciones de una capa termocrómica adyacente para formar la imagen deseada.

Otro objetivo de la invención es proporcionar medios multicapa, marcables con láser (u otra fuente de luz de alta intensidad) , que incluyen una capa absorbente de luz como se hizo notar anteriormente junto con medios de oscurecimiento para evitar que la capa absorbente de luz sea visible a simple vista. Un objetivo más de la presente invención es proporcionar medios de multicapa para usarse en máquinas etiquetadoras automáticas para aplicar etiquetas a elementos individuales de productos donde es aplicada información codificada variable a cada etiqueta inmediatamente antes de su aplicación al elemento de un producto. Un objetivo más de la invención es proporcionar un diseño de etiqueta laminada capaz de tener información codificada variable aplicada a ésta después de que la etiqueta ha sido transferida a la punta de los fuelles en un aplicador de fuelles giratorio, lo cual requiere únicamente modificaciones menores a los fuelles giratorios de la máquina aplicadora de etiquetas. Un objetivo más de la invención es proporcionar una etiqueta laminada que puede tener la información codificada variable aplicada a ésta para usarse en un aplicador de fuelles giratorio sin tener que reducir la velocidad de operación del aplicador de fuelles giratorios. Los objetivos y ventajas adicionales se volverán evidentes a partir de la siguiente descripción y los dibujos donde : BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las Figuras ÍA y IB son representaciones esquemáticas que ilustran la "marcación por la parte posterior" de los medios laminados de tres capas de la presente invención. Las Figuras 2A y 2B son ilustraciones esquemáticas de la técnica "marcación frontal" a marcar medios de tres capas de la presente invención; Las Figuras 3A y 3B ilustran los medios multicapas 60 de las Figuras ÍA y IB que incluyen medios de oscurecimiento opcionales; La Figura 4 es una ilustración esquemática de los medios 60, como se muestra en las Figuras ÍA y IB, donde la capa absorbente de luz esta incluida en el sustrato, en oposición a la soportada sobre la superficie de la capa del sustrato; La Figura 5A es una representación esquemática de los medios de las Figuras ÍA y IB que tienen además un recubrimiento reflector opcional aplicado a la superficie frontal de los medios; La Figura 5B es una representación esquemática de los medios de las Figuras ÍA y IB que ilustra el recubrimiento protector opcional; Las Figuras 6 y 7 son ilustraciones en perspectiva de porciones de una máquina etiquetadora de productos, automática, en la cual las etiquetas de la presente invención son usadas de manera ventajosa; La Figura 8 es una ilustración esquemática que muestra el uso de la técnica "marcación por la parte posterior" para marcar la lámina de tres capas de la presente invención en la máquina etiquetadora de productos ilustrado de manera general en las Figuras 6 y 7; Las Figuras 9A y 9B son ilustraciones esquemáticas que muestran como es absorbida la energía luminosa por la capa absorbente de luz central, convertida a calor y conducida a porciones seleccionadas de la capa termocrómica para producir la marca deseada; Las Figuras 10A-10F ilustran el uso de materiales reflectores en la capa termocrómica para hacer que el haz de salida reflejado pase a través de la capa absorbente de luz, una segunda vez para incrementar la eficiencia total de la técnica; Las Figuras HA y 11B son ilustraciones de cómo se vería una marca típica producida por la invención; la Figura HA muestra las dimensiones típicas y la Figura 11B ilustra un tamaño real de una marca típica; y La Figura 12 es una representación esquemática de una forma de dos capas de la invención incluye una capa de sustrato y una capa termocrómica.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS IGÜ ? Marcación del "Lado Posterior" de los Medios de Tres Capas Las Figuras ÍA y IB ilustran el concepto total de "marcación de la parte posterior" de una etiqueta laminada multicapa novedosa 60. La etiqueta 60 comprende un sustrato de plástico translúcido 61 que tiene una superficie posterior 61a y una superficie frontal 61b. Una capa del material absorbente de luz 62 (preferiblemente negro de humo) a ser tratada por la superficie frontal 61b del sustrato 60 para ser aplicada por una película soportada por la superficie frontal 61b de un sustrato 61 o para ser incluida en el sustrato 61 adyacente a la superficie frontal 61b del sustrato 61. Una capa termocrómica 63 es soportada preferiblemente por y está en contacto térmico con la superficie frontal 62b de la capa absorbente de luz 62. La capa termocrómica 63 tiene una superficie posterior 63a y una superficie frontal 63b. La superficie frontal 63b forma una superficie visible, frontal de la etiqueta 60. La salida 41 de los medios codificadores de láser (o fuente de luz de alta intensidad) 40 es absorbida parcialmente por la capa absorbente de luz 62 y convertida a calor. La fuente de luz 40 puede ser uno o más láseres de C02, uno o más láseres de diodos, un arreglo direccionable de láseres o uno o más LED, por ejemplo. La salida 41 de la fuente de luz 40 es obligada a formar la imagen deseada por manipulación de la fuente de luz o mediante la programación de un arreglo de láser, todo conocido en la técnica. El color absorbido en la capa 62 es conducido inmediatamente hacia la capa termocrómica 63 y hace que porciones seleccionadas de la capa 63 cambien de color o cambien de otro modo su apariencia visual para producir la imagen deseada. La frase "cambio de la apariencia visual" significa un cambio de color, oscuridad u otro cambio visualmente detectable de la apariencia. Las Figuras ÍA y IB ilustran la modalidad de "marcación por la parte posterior" de la presente invención, donde la radiación láser (u otra fuente de luz) 41 es aplicada a través de la superficie posterior o trasera (no observada) 61a de los medios 60. Los medios 60 incluyen tres capas: una capa frontal 63, una capa posterior 61, y una capa absorbente de luz, intermedia, barata 62. La Figura IB muestra el ojo de un observador 65 viendo la marca resultante 68. La luz es absorbida por una capa absorbente de luz, barata 62, que absorbe un espectro amplio de luz, incluyendo NIR, y también absorbe luz visible. Ese material puede estar mucho más fácilmente disponible como una tinta y mucho más barato (aproximadamente 80% más barato) que los absorbentes de NIR de banda corta - un ejemplo es el negro de humo.

Además, puede ser activado por fuentes de luz de un intervalo de longitud de onda más amplio, incluyendo la luz visible. Adyacente a la capa absorbente 62 se encuentra una capa termocrómica frontal 63 que efectúa dos funciones: cambia de color o cambia de otro modo en apariencia visual en respuesta al calor generado (termocrómica) cuando la radiación de luz aplicada es absorbida por la capa absorbente de luz 62, y conducida hacia la capa termocrómica 63, y preferiblemente oscurece la capa absorbente de luz 62 de modo que la capa 62 tenga una visibilidad reducida o no sea visible a simple vista cuando los medios sean observados desde la superficie frontal como se muestra en la Figura IB. La función de cambio de color (o apariencia visual) puede ser lograda por cualquier química termocrómica, como aquéllas usadas en los medios térmicos directos estándar (por ejemplo, un recubrimiento consistente de tinte y activador de color) . Un ejemplo más es un recubrimiento que comprende un activador de color, un revelador de color y un sensibilizador. De este modo, existe ya un producto marcado masivamente disponible a bajo costo. La función de oscurecimiento puede ser mejorada aún más agregando un material de difracción a la capa frontal termocrómica 63. Por ejemplo, las partículas de Ti02 de un tamaño apropiado son muy efectivas para proporcionar oscurecimiento en una capa delgada. El beneficio adicional de un material difractor de luz en una capa frontal de cambio de color 63 es que la luz que no es absorbida durante el paso a través de la capa absorbente, puede ser reflejada o difractada hacia atrás por el material difractor de luz en la capa frontal (como se muestra en las Figuras 9A-9B y 10A-10F como se describe más adelante) , pasando por lo tanto a través de la capa de absorción 62 nuevamente para una oportunidad adicional de ser absorbida. Una restricción de este diseño es que cualquier sustrato usado como capa posterior 61 debe ser translúcido, para permitir que la luz alcance la capa absorbente 62. La palabra "translúcida" como se usa aquí y en las reivindicaciones, significa transparente a, o suficientemente trasmisora del haz de la salida de luz para formar la imagen deseada. Este puede ser un polímero o, como, por ejemplo y sin limitación, polietileno, polipropileno y poliéster. Para lograr una mejor sensibilidad, la temperatura pico en la capa de cambio de color 63, para una energía láser dada deberá maximizarse. Esto puede hacerse por: -- usando una capa conductora de calor y absorbente de luz extremadamente delgada 62 (una alternativa al negro de humo es nanotubos de grafito o carbón que tengan una mejor conductividad) . -- usando una capa delgada de cambio de color (termocrómico) 63, nuevamente con una buena conductividad térmica, para asegurar que el calor alcance la parte superior o superficie visible frontal de la capa y la visibilidad de la marca sea máxima. -- usando una capa absorbente 62 con menos de 100% de absorción, de modo que la distribución de la absorción de la capa absorbente se desvíe hacia la superficie cercana a la capa de cambio de color (termocrómica) 63. -- si es usada una capa de recubrimiento superior (no mostrada) sobre la parte superior de la capa de cambio de color 63 (por ejemplo, para proporcionar resistencia a los solventes) , esta capa deberá ser tan delgada como sea posible . Es importante hacer notar que la marca con láser "por el lado posterior" de medios 60, mostrada en las Figuras ÍA y IB, puede ser usada en una variedad de aplicaciones de impresión, etiquetada y envase.

Marcación por el "Lado Frontal" de los Medios de Tres Capas Las Figuras 2A y 2B ilustran la marcación con láser directo a través del lado frontal de medios laminados de tres capas 160 de acuerdo a la presente invención. Esta modalidad puede ser usada en aplicaciones como marcación, envase u otras aplicaciones de impresión. Como se muestra en las Figuras 2A y 2B, el haz láser (u otra haz de luz de alta intensidad, un arreglo de diodo láser) 341 es emitido desde una fuente de luz 140 y es aplicado a los medios 160 que tienen una cara frontal 163b, una cara posterior 161a y que tiene tres capas separadas, la capa frontal 163, la capa posterior 161 y una capa absorbente de calor media o central barata 162. Esta vez, la marcación por la parte frontal es usada para marcar la capa frontal 163, pero el absorbente de banda ancha 162 (por ejemplo, negro de humo) es retenido, con su ventaja de bajo costo. Esta vez, para evitar que la capa absorbente 162 sea visible por el observador 165 que vea en la marca resultante 168 sobre la superficie frontal 163b (como se muestra en la Figura 2B) , la capa frontal termocrómica superadyacente 163 se hace que sea opaca en un intervalo visible, pero que permita a un luz a su través a la longitud de onda de activación, típicamente de 700nm-1600 nm. Esto puede ser logrado incorporando partículas de un material dieléctrico cuyo índice de refracción sea diferente, de modo que la matriz de la capa frontal termocrómica 163 sea más pequeño a la longitud de onda de excitación pero más grande en el intervalo de longitud de onda visible. Para maximizar la sensibilidad en este caso, se requiere un coeficiente de absorción alto en la capa absorbente 162 para maximizar la proximidad del calor generado a la capa termocrómica 163. Minimizando el espesor de la capa termocrómica 163 y cualquier capa de recubrimiento (no mostrada) también se maximizará la sensibilidad minimizando la propagación del calor.

Los sistemas de marcación mostrados en las Figuras ÍA, IB, 2A y 2B son sistemas o técnicas de marcación con luz "indirectas" en el sentido de que la luz de salida es absorbida primero por la capa absorbente de luz (62, 162), convertida a calor por la capa absorbente de luz (62, 162) , y posteriormente conducida térmicamente hacia la capa termocrómica (63, 163) para crear la marca deseada. Las Figuras 3A y 3B ilustran los medios multicapa 60, como se muestra en las Figuras ÍA y IB, incluyendo medios de oscurecimiento opcionales 80. Como se muestra en las Figuras 3A, el sustrato 61 tiene una superficie posterior 61a, como se describió anteriormente. La capa absorbente de luz 62 se muestra en la Figura 3A como soportado sobre la superficie del sustrato 61. Como se muestra en la Figura 3A, los medios de oscurecimiento 180 son una capa de material 181 que se localiza entre la capa absorbente de luz 62 y la capa termocrómica 63. El propósito de los medios de oscurecimiento 80 es reducir la visibilidad de la capa absorbente de luz 62 a simple vista. La capa 181 puede estar formada de uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste de partículas de Ti02, partículas de carbonato de calcio, polvo de cera y una matriz polimérica en la cual se formaron burbujas de gas. La capa de oscurecimiento 181 es una mezcla microscópica de al menos un material translúcido junto con uno o más materiales seleccionados del grupo identificado anteriormente, siempre que el material translúcido tenga un índice de refracción diferente al de los materiales en el grupo. La capa de oscurecimiento 181 preferiblemente deberá ser delgada y tener una conductividad térmica alta para lograr el mejor contacto térmico entre la capa absorbente de luz 62 y la capa termocrómica 63. De manera alternativa, los medios de oscurecimiento 80 pueden comprender una capa de oscurecimiento variable 181, donde el efecto termocrómico sea logrado a través de la variación del grado de oscurecimiento (es decir, sin usar tintes leuco) . Por ejemplo, la capa 181 puede ser translúcida en ausencia de calor aplicado, y el calor aplicado conducido desde la capa absorbente de luz 62 hace que se vuelva opaca, por ejemplo, por la formación de burbujas de gas dentro de una matriz polimérica, oscureciendo por lo tanto al capa absorbente. De manera alternativa, la capa de oscurecimiento 181 puede tener un estado opaco en ausencia de calor, y el calor conducido desde la capa absorbente de luz 62 hacia la capa de oscurecimiento 181 translúcida, por ejemplo, fundiendo un polvo de cera en una mezcla de gas/cera, permitiendo por lo tanto que la capa absorbente de oscuridad 62 sea observada en las áreas expuestas. La Figura 3B ilustra una modalidad alternativa de la invención, donde los medios de oscurecimiento 185 no forman una capa separada, sino que están incluidos en la capa termocrómica 63. Los medios de oscurecimiento alternativo 185 efectúan sustancialmente la misma función que los medios de oscurecimiento 180 como se muestra en la Figura 3A„ Los medios de oscurecimiento 185 se localizan preferiblemente tan cerca como sea posible de la capa absorbente de luz 62, pero en cualquier caso se colocan entre la capa absorbente de luz 62 y la superficie visible frontal 63b de la capa termocrómica 63. Los medios de oscurecimiento 80 y/o 85 también pueden ser aplicados a los medios 160 ilustrados en las Figuras 2A y 2B de la misma forma que se ilustra en las Figuras 3A y 3B cuando se aplican a los medios 60. Los medios de oscurecimiento 80 y/o 85, como se usan en la técnica de "marcación frontal" de las Figuras 2A, 2B, son translúcidos a la longitud de onda del haz de salida de la fuente de luz . La Figura 4 es una ilustración esquemática de los medios 60, como se muestra en las Figuras ÍA y IB, donde la capa absorbente de luz 62m está incluida en la capa del sustrato 61. La capa absorbente de luz 61m es preferiblemente negro de humo, el cual se extruyó en el sustrato plástico 61. La capa de negro de humo preferida puede ser tan delgada como sea posible y tan densa como sea posible para asegurar que la suficiente energía de salida de la luz se convertida a calor y conducida eficientemente hacia la capa termocrómica 63. La capa termocrómica es aplicada preferiblemente al sustrato 61 por impresión flexográfica . Como una alternativa a la inclusión de la capa absorbente de luz en el sustrato 61, como se muestra en la Figura 4, la capa absorbente de luz 62 o 162 (Figuras ÍA, IB, 2A y 2B) puede ser aplicada al sustrato por impresión flexográfica y la capa termocrómica 63 ó 163 entonces aplicada a la capa absorbente de luz 62 ó 162 por impresión flexográfica para producir las tres capas distintas mostradas en las Figuras ÍA, IB, 2A, y 2B. La Figura 5A es una representación esquemática de los medios 60, mostrados en las Figuras 1A y IB, donde se ha aplicado un recubrimiento reflector opcional 64 en la superficie frontal 63b de la capa termocrómica 63. El recubrimiento 64 es soportado por la capa 63 o está adyacente a la superficie frontal 63b de la capa 63. El propósito de la capa reflectora 64 es reflejar la luz nuevamente hacia la capa absorbente de luz 62, la cual no es absorbida por la capa 62 cuando el primer haz de luz de salida pasó a través de la capa 62. La Figura 5B es una representación esquemática de los medios 60 de las Figuras ÍA y IB que ilustra un recubrimiento protector opcional 65 el cual es preferiblemente un recubrimiento protector claro de, por ejemplo, barniz, el cual protege la capa termocrómica 63.

Uso de la Lámina Multicapa para Etiquetar Productos La técnica anterior típicamente requiere máquinas etiquetadoras y diseños de etiquetas separados para cada consulta de precio o número "PLU". Los números PLU son por los minoristas para facilitar el manejo rápido y cambiar de precios exactos del producto. Por ejemplo, para aplicar etiquetas que denoten designaciones de canal "pequeño" o "medio" o "grande" para manzanas, la técnica anterior típicamente requiere tres máquinas etiquetadoras separadas, tres diseños de etiquetas separadas, y tres inventarios de etiquetas. Si un envasador envasa más de una marca, la configuración del equipo se duplica. Este equipo de aplicación de etiquetas es caro, requiere mantenimiento, y requiere una cantidad significativa de espacio físico sobre el dimensionador y por lo tanto restringe donde la operación de envase pueda dar sus caídas para envasar adicionalmente el producto. La presente invención facilita la misma etiquetación en el ejemplo anterior con únicamente una máquina etiquetadora y un diseño de etiqueta. El tipo más ampliamente usado de máquina etiquetadora de productos utiliza un aplicador de fuelles giratorio. Es ventajoso minimizar cualesquier modificaciones a las máquinas etiquetadoras de productos existentes al crear un sistema para aplicar codificación variable "al vuelo". De manera similar, la velocidad de operación de las máquinas etiquetadoras existentes debe ser mantenida. La presente invención resuelve el problema de aplicar información codificada variable "al vuelo". No se requiere modificación significativa de los aplicadores de fuelles giratorios existentes. No se requiere reducción de la velocidad de etiquetación. En una modalidad preferida, la invención usa uno o más láser de salida y láser para pasar a través de la parte posterior de la superficie contraria de la etiqueta (sobre la cual se encuentra la capa adhesiva) , a través del sustrato de la etiqueta, y para hacer que se forme una imagen en la parte frontal o superficie visible de la etiqueta. La técnica anterior incluye varios intentos por satisfacer la demanda creciente de una gran variedad de etiquetas e información variable. Un método de la técnica anterior (patente Estadounidense 6,179,030), coloca máquinas etiquetadoras de productos corriente abajo del equipo dimensionador, de modo que todas las etiquetas indiquen el mismo tamaño de producto. Por supuesto, este método implica el gasto de modificar el equipo de transporte y se limita a la aplicación de información de tamaño. Otra solución intentada de la técnica anterior ha sido aplicar información codificada variable a la superficie frontal o visible de la etiqueta antes de que la etiqueta sea transferida a la punta de un fuelle (véase la patente Estadounidense 6,257,294). La dificultad con esa solución intentada es que la etiqueta que está siendo impresa se forcé y dobla cuando es transferida de la tira portaetiqueta a la punta de los fuelles. Se proporciona un arreglo complejo de flujo de aire para intentar controlar la etiqueta y para secar la tinta. Las solicitantes aquí están conscientes de que los aparatos y la comprensión de las solicitantes es que el método no ha sido aceptado comercialmente. Otro procedimiento posiblemente es aplicar información variable a las etiquetas corriente arriba del punto en el cual las etiquetas son transferidas a los fuelles giratorios. La dificultad con ese método es que el requerimiento de sensores y dispositivos de temporización incrementa el costo significativamente. Por ejemplo, para detectar la información variable durante 24 puntos del producto, y para poder aplicar una etiqueta recién impresa a un pieza de producto es decir 24 "ranuras" que tanto requiere el uso de una gran cantidad de memoria y circuitos de temporización y sincronización complejos para asegurar que sea aplicada la información apropiada al elemento apropiado del producto; todo a costos prohibitivos. La presente invención supera las dificultades mencionadas anteriormente por los intentos de la técnica anterior. La presente invención evita la reconfiguración del equipo de dimensionamiento y transporte requerido en la patente Estadounidense 6,179,030. La presente invención, en contraste muy agudo con la patente Estadounidense 6,257,294, aplica la información codificada variable a la etiqueta superior después de que la etiqueta es transferida a la punta de fuelles giratorios, y evita los problemas inherentes en la solución intentada por la técnica anterior. Además, la presente invención, contrasta además con la patente Estadounidense 6,257,294, evitando el uso de tinta rociada y el tiempo de secado requerido utilizando uno o más haces de láser que reaccionan instantáneamente con la lámina de la etiqueta novedosa de la invención. La presente invención también evita el uso de circuitos de detección y temporización costosos aplicando la información codificada de manera variable inmediatamente antes de que la etiqueta sea aplicada al elemento del producto apropiado. La lámina de etiqueta de la presente invención está diseñada particularmente para usarse en conjunto con el sistema descrito en la solicitud de Patente Estadounidense Número de Serie 11/069,330, presentada en Marzo 1, 2005, y titulada "Método y Aparato para Aplicar Etiquetas Codificadas de Manera Variable a Elementos de Productos", solicitud la cual se incorpora aquí como referencia, como se expusiera en su totalidad (la solicitud ?330) . Los aspectos pertinentes de la solicitud ?330 son incluidos más adelante para facilitar la explicación de la presente invención. Una descripción más completa de la maquinaria etiquetadora está contenida en la solicitud ?330 y hace referencia a ella aquí. El uso de aplicadores de fuelles giratorios, como se muestra en la solicitud ?330, se ha vuelto el estándar en la industria etiquetadora de productos . Cualquier novedad del uso de un cabezal aplicador de fuelles giratorios requeriría una inversión significativa en el nuevo aparato etiquetador. La presente invención requiere únicamente modificaciones menores a los aplicadores de fuelle giratorios estándar. La presente invención no utiliza tinta que requiere un tiempo de secado relativamente prolongado. La presente invención aplica la información mientras la etiqueta está en movimiento, pero en una posición relativamente estable, después de que ha sido transferida la punta de un fuelle, maximizando la claridad de la imagen. La presente invención es capaz de formar imágenes a una velocidad conmensurable con velocidades máximas de los aplicadores de etiquetas de fuelles giratorios existentes. Las Figuras 6 y 7 de la presente son reproducidas de la solicitud ?330. Como se muestra en las Figuras 6 y 7, un cásete de etiquetas 10 alimenta etiquetas una a la vez sobre las puntas de los fuelles 21-24 del aplicador de fuelles giratorios 20, como se sabe en la técnica. Medios codificadores de láser 40 (los cuales podrían ser un láser, arreglo de láser, LED u otra fuente de luz de alta intensidad) son usados para producir códigos legibles por un humano o una máquina, variables, sobre una etiqueta de un producto de película delgada sensible a la presión 160 (como se muestra en la Figura 6) justo antes de la aplicación de la etiqueta a un elemento de un producto. Los códigos son producidos en respuesta a los medios de detección 90 los cuales detectan variables como el tamaño o color, como se describe de manera más completa en la solicitud 330. El código es producido preferiblemente marcando la etiqueta 60 desde el lado posterior a través de las capas de adhesivo y película, como se muestra en las Figuras ÍA y IB generalmente, como se describe con mayor detalle más adelante . La Figura 8 ilustra esquemáticamente el ambiente real en el cual la etiqueta laminada multicapa 160 de la presente invención es marcada. La etiqueta 160 de las Figuras 8, 9A y 9B es la misma etiqueta 60 de las Figuras ÍA y IB, excepto que la etiqueta 160 incluye una cuarta capa de adhesivo translúcido 169 y es girada 180° de su orientación en las Figuras ÍA y IB. La superficie frontal o visible 163b se encuentra en el lado derecho de los medios 160 de las Figuras 9A y 9B, mientras que la superficie frontal o visible 163b se encuentra sobre el lado izquierdo de los medios 60 en las Figuras 1A y IB. La etiqueta multicapa 160 se muestra en la Figura 8 como si estuviera soportada sobre la punta 123a de los fuelles 123. La etiqueta 160 se muestra formando una superficie curva, debido a la forma curva o de domo de la superficie de la punta de los fuelles 123a. Los fuelles 123 giran alrededor del eje de rotación 129 en la dirección de la flecha 128. La etiqueta 160, mostrada en las Figuras 6-8 pero mostrada mejor en la Figura 8, incluye un sustrato de plástico translúcido 161, una capa absorbente de luz barata (preferiblemente negro de humo 162) y una capa termocrómica 163. El adhesivo 169 es soportado por la superficie posterior 161a del sustrato de plástico 161 y es utilizado para adherir la etiqueta 160 al elemento del producto al cual la etiqueta va a ser aplicada. Los medios codificadores de láser (u otra fuente de luz de alta intensidad) 140 son ilustrados esquemáticamente en un haz de salida 141. Debe comprenderse que los medios codificadores de láser 140 pueden ser preferiblemente cualquier arreglo de láseres de diodos semiconductores en estado sólido direccionables o pueden ser un láser de C02 simple cuyo haz de salida pueda ser medido por medios galvanométricos u otros conocidos en la técnica. Los fuelles 123, como se ilustra en las Figuras 6-8, se mueven entre dos estaciones de indexación en las cuales los fuelles se detienen momentáneamente a velocidades de aplicación de etiquetas lentas; los fuelles pueden no detenerse a la velocidad de aplicación de etiquetas más altas. De acuerdo a la presente invención y como se describe con detalle más adelante, es ventajoso marcar la etiqueta 160 cuando los fuelles 123 se mueven a una velocidad relativamente estable entre dos de sus posiciones indexadas. Las Figuras 9A y 9B son representaciones esquemáticas de la metodología usada en la marcación de etiquetas ilustrada en la Figura 8. Como se muestra en la Figura 9A, el haz de salida láser 141 ha penetrado la capa adhesiva translúcida 169 y el sustrato translúcido 161 y se encuentra próximo a entrar a la capa absorbente de negro de humo 162. El espesor de la flecha que representa el haz de salida láser 141 representa la energía contenida en el haz de salida cuando comienza a entrar en la capa absorbente 162. Como se muestra en la Figura 9B, el haz láser 141 ha pasado a través de la capa de luz absorbente 162, ha transferido una porción mayor de su energía a la capa absorbente de luz 162 y los remanentes del haz 141 se han separado en un fragmento reflejado 141a el cual es reflejado hacia atrás a través del sustrato 161 y la capa adhesiva 169. Un segundo fragmento 141b simplemente pasa a través de la capa termocrómica 163 y se pierde. El ancho reducido de las flechas 141a y 141b representa los fragmentos del haz de aproximadamente 70% de la energía del haz 141 fue absorbida por la capa absorbente de luz 162 y conducida inmediatamente hacia la capa termocrómica 163 como es mostrado por una porción 163m de la capa termocrómica 163 la cual ha cambiado de color (o de otro modo ha cambiado su apariencia visual) para formar una porción de la marca de acuerdo con la invención. Las Figuras 10A hasta 10F ilustran un aspecto adicional de la invención donde el haz de salida láser 241 se muestra entrando a una etiqueta laminada multicapa 260. Como se muestra en 10B, el haz de salida ha pasado a través de la capa adhesiva translúcida 269 y el sustrato de plástico translúcido 261 y se encuentra próxima a entrar en la capa absorbente de luz 262. Como se muestra en la Figura 10C, el haz de láser 241 se muestra cuando pasa a través de la capa absorbente de luz 262, dando la mayoría de la energía a la capa absorbente de luz y reteniendo aproximadamente 30% de su energía cuando entra a la capa termocrómica 263. La Figura 10D ilustra que el haz láser 241 es reflejado hacia atrás por las partículas reflectoras 267 que están incluidas en la capa termocrómica 263. El haz láser reflejado se muestra en la Figura 10D como si comenzara a pasar a través de la capa absorbente de luz 262 una segunda vez. La Figura 10E ilustra que el haz láser 241 ha pasado a través de la capa absorbente de luz 262 una segunda vez y ha proporcionado una mayor porción de su energía remanente, pero ha contribuido a la energía de luz adicional a la capa absorbente de luz 262. La energía luminosa del haz láser 241 pasa a través de la capa absorbente de luz dos veces convertida inmediatamente en energía calorífica y conducida hacia la capa termocrómica 263, la cual está en contacto térmico con la capa absorbente de luz 262, y hace que una porción 263m de la capa termocrómica 263 cambie de color (o de otro modo cambie su apariencia visual) . Como una alternativa a incluir material difractor en la capa termocrómica 263, como se ilustra en las Figuras 10A-10F, puede ser aplicado un recubrimiento reflector en la superficie frontal 263b de la capa termocrómica 263, lo cual haría que los remanentes del haz láser se reflejaran hacia atrás a través de la capa absorbente de luz 262 donde una porción mayor de la energía remanente del haz de salida láser es transferida hacia la capa absorbente de luz 262. Las Figuras HA y 11B son ilustraciones de cómo se vería una marca típica 68 producida por la invención; la Figura HA muestra dimensiones típicas y la Figura 11B ilustra el tamaño real de una marca típica 68.

Marcación con Láser Directo de Medios de Dos Capas Además de las modalidades anteriores, la invención también incluye la marcación con láser directo utilizando medios de dos capas que tienen una capa de sustrato de plástico y una capa termocrómica. Como se muestra esquemáticamente en la Figura 12, un medio de dos capas 360 incluye un sustrato 361 y una capa termocrómica 363. La parte posterior o lado posterior de los medios 360 es el lado posterior o contrario 361a del sustrato 361. La superficie visible frontal de los medios 360 mostrada en la Figura 12 es la superficie 363b la cual es la superficie frontal de la capa termocrómica 363.

Requerimientos del Material de Etiqueta Laminada para Medios de Dos Capas La siguiente es una descripción general de los requerimientos de la etiqueta laminada para una etiqueta de dos capas para lograr etiquetas para frutas y vegetales de calidad aceptable. El sustrato laminado 361 es preferiblemente una película de Polietileno de Baja Densidad (LDPE) de aproximadamente 40 µm de espesor. Los medios y sus componentes deben cumplir con las regulaciones gubernamentales relacionadas con los aspectos de sanidad y seguridad de alimentos que gobiernan el uso de productos similares. El sustrato 361 debe estar libre de cualquier agente deslizante u otros aditivos con la excepción de cantidades mínimas de agente antibloqueo de sílice natural y adyuvantes de procesos poliméricos (no presentes en la capa superficial de la película terminada) , también un lote maestro blanco en el caso de productos de película blanca. La película o sustrato de la etiqueta 361 es una película extruída con un lote maestro blanco presente. El lote maestro blanco típicamente consiste de Ti02, Lithopone, Arcilla de Caolín u otro blanqueador apropiado.

Métodos Ejemplares No existe un método para lograr una marca aceptable sobre una etiqueta de PE. Sin embargo, existen varios componentes principales que deben ser afinados o dirigidos para crear el resultado deseado. La Tabla 1 presenta cinco métodos ejemplares y los componentes principales relativos que logran marcas aceptables sobre etiquetas de PE. Después de la tabla, se define y esboza una descripción detallada de los diferentes componentes para cada ejemplo.

Tabla 1. La siguiente tabla da varios métodos que fueron desarrollados para lograr una marca legible con la fuente de láser dado. Se muestran algunas de las características más importantes, requeridas para lograr la marca.

I . Componentes Principales para Logra Ma c s © Láse-r i.l. Densidad de la Energía del Lasos- La densidad de energía (e) es una medida de cuanta potencia es necesaria para crear una marca sobre un área dada en un intervalo de tiempo específico y se estima sobre la base de las siguientes ecuaciones : P - t e = v - d, donde P- potencia de láser requerido para producir una marca (W) , t- tiempo requerido para producir la marca (s) , A- área que es marcada (cm2) , v- velocidad de una muestra que se mueve a lo largo de un láser estacionario o la velocidad de láser cuando se mueve sobre una muestra (cm/s) , y di-diámetro del tamaño del punto de láser (cm) . Por ejemplo, la densidad de energía requerida para crear una marca legible oscura con un láser de C02 y un galvanómetro sobre una etiqueta de LDPE recubierta con un material cromático térmico a través de lados posteriores como sigue : P W e - = 0.69J/cm 2 v -d, 500cm /s - 0.023cm 1.2. Longitud de Onda del Láser: La longitud de onda depende de la fuente de láser que se seleccione. Las dos fuentes de láser seleccionadas fueron un láser de C02 y de diodos. Los distribuidores de láseres típicos son Synrad, Inc., Universal Láser Systems, Inc., JDS Uniphase Corp., Coherent, Inc., Sacher Lasertechnik GmbH, etc. Los láseres de C02 tienen una longitud de onda de entre aproximadamente 9,200 y 10,900 nm (los láseres son especificados típicamente a 10600 nm) . Los láseres de diodos vienen en una variedad de longitudes de onda (300 a 2300 nm) ; sin embargo, para esta aplicación el intervalo de longitud de onda más apropiado es de entre 800 y 1600 nm.

Este intervalo está más allá del intervalo visible y dentro del intervalo comúnmente suministrado por los láseres de diodos de bajo costo. 1.3. Material de Relleno del Susfesato día la Etiqueta: El material de relleno o carga del sustrato 361 es seleccionado para lograr dos funciones básicas: presentar un fondo adecuado para lograr un alto contraste con la marca del láser y permitir una alta transmitancia (o baja absorción) de la longitud de onda del láser seleccionado. En otras palabras, la lámina debe parecer visible al láser y blanca (si la marca es negra) al ojo humano. El material de relleno o carga para los métodos 1 y 2 (véase la Tabla 1) es un lote maestro blanco que contiene Ti02 a aproximadamente 7.5%. El Ti02 tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 200 a 220 nm. Para los métodos 3 hasta 4, no se sopló lote maestro en el material del sustrato de la etiqueta 361 (típicamente un polietileno) . Por lo tanto, el material es claro al ojo humano y es translúcido con respecto al producto de longitud de onda producido por un láser de diodos. Para el método 5, el absorbente de NIR que era de negro de humo fue soplado en una capa delgada de la cara del sustrato de la etiqueta. l . . Recubrimiento: El recubrimiento 363 utilizado en esta modalidad fue un recubrimiento usado sobre papel y/o película para la impresión térmica directa. Esos recubrimientos típicamente contienen cargas como la arcilla de caolín para proporcionar una superficie para que se corra la cabeza de impresión; sin embargo, esto no es necesario para esta aplicación. Típicamente, la capa térmica debe contener 3 componentes clave - un formador de color, un revelador de color y un sensibilizador. La energía térmica de un láser o una interacción en láser con un absorbente hace que el sensibilizador se funda permitiendo que el formador y revelador de color juntos marquen una imagen. Las compañías que suministran este tipo de producto son Appleton (www.appletonideas.com) Ciba Specialty Chemicals (www.cibasc.com), Smith and McLaurin LTD (www.smcl.co.uk), etc. 1.5. Absorbente Sensible al Lasos: Se usaron principalmente absorbentes de NIR con la fuente de láser de diodos para actuar como un colector para atraer la energía del láser. Esto permite que los medios se calienten a una temperatura requerida para crear un cambio de color. Los absorbentes típicamente pueden ser adquiridos de las siguientes fuentes: Exciton (IRA 980B), H.W. Sands (SDA9811), etc. 2. Otras Especificaciones del Material de la Etiqueta Existen dos sistemas de formulación diferentes a considerar para la integración de un agente sensible al láser en o sobre el material de la etiqueta base e incluyen: A. Una película modificada donde el agente es incorporado en el polímero, y B. un recubrimiento de superficie que contiene el agente que puede ser aplicado a la superficie de la película como un líquido. Los aspectos clave para el desarrollo de este material son los siguientes: 2.1 Seguridad: El material no debe poseer más de un irritante menor que un líquido. La película recubierta e impresa con el láser, que incluye el área activada con láser, debe ser aceptable para el contacto indirecto con el alimento y no debe ser toxica cuando sea ingerida por cantidades muy pequeñas . 2.2. Problemas &?abiental : El material y la marca resultante deben ser rugosos, a prueba de salpicaduras y durables para resistir los ambientes de las empacadoras típicos (es decir, temperaturas ambientales de 0 a 45°C, con relación a la humedad de hasta 98% sin condensar) . También debe ser capaz de resistir ambientes cáusticos de pH 7-11.5. 2.3. Capacidad de Trabajo: El material recubierto o rellenado no debe de ninguna manera afectar la capacidad de las etiquetas terminadas para pegarse, adherirse o conformarse a la superficie de la fruta que sea normalmente etiquetada. 2.4. Material Activado por Láser: Es necesario que el material reactivo no emita humo tóxico u otros residuos ni que deje ningún residuo tóxico sobre el sustrato. Por lo tanto se prefiere que el agente sensible al láser sea colocado en la película como un relleno o carga (mezclado) más que aplicado como un recubrimiento. 2.4.1. Caracteristicas de la Carga o Relleno - es esencial que el material de carga o relleno sensible se mezcle en el material de la película base. La construcción resultante puede mantener todas las características y propiedades centrales del material de la etiqueta actual y reacciona aún con la energía láser aplicada a cualquiera de sus superficies a la densidad de energía especificada. 2.4.2. Características del Recubrimiento - Los siguientes son los aspectos principales relacionados con la formulación y aplicación de un recubrimiento activado con láser: 2.4.2.1. Formulación - La impresión flexográfica en línea es el proceso de recubrimiento preferible. Otros procesos a ser considerados si la impresión flexográfica es inadecuada son la Serigrafía Giratoria, Grabado, etc. El recubrimiento preferido deberá ser a base de agua. Deberá tener una vida de anaquel de 6 meses para un concentrado. 2.4.2.2. Recubrimiento fuera de línea - el recubrimiento fuera de línea antes de la conversión deberá ser considerado como una alternativa si no es posible el recubrimiento en línea. 2.4.2.3. Blanco, negro de marcación - blanco, negro de marcación, produce niveles de contraste suficientes para dar una buena capacidad de exploración cuando se imprima un código de barras . 2.4.2.4. Flexibilidad - el recubrimiento debe permanecer flexible después de curar. 2.4.2.5. Sobreimprimible - el recubrimiento debe ser sobreimprimible con tintas flexoestándar, sin pérdida de brillo. 2.4.2.6. Seguro - el recubrimiento debe ser seguro, bien adherido al sustrato y razonablemente resistente a la abrasión/rayaduras . 2.4.2.7 Estabilidad del Almacenamiento - el recubrimiento debe ser estable como un componente de un producto enrollado cuando se almacena en condiciones normalmente adecuadas para productos enrollados de adhesivos sensibles a la presión. 2.4.2.8 Estabilidad de Impresión - el recubrimiento tiene que ser estable cuando se imprima sobre la superficie de una etiqueta y se exponga a luz UV y humedad. 2.4.2.9 Residuos - el recubrimiento es para marcar con poca o ninguna cantidad de humo o residuos, todos los cuales deben estar libres de toxinas. 2.5 Caracteristicas del Sistema de Marcación El sistema de marcación debe ser capaz de imprimir a 12 etiquetas/seg (720 etiquetas/min) la cual en un aplicador de etiquetas es igual a una velocidad lineal de 1.27 m/seg. La etiqueta es soportada sobre fuelles sobre el lado adhesivo presentado al sistema láser (es decir, que el láser debe marcar a través del lado del adhesivo de la etiqueta) . El fuelle se mueve cerca a velocidad constante cuando se indexa entre las estaciones de etiquetado. Por lo tanto, el material debe reaccionar con la energía láser y marcar este ejemplo en menos del tiempo especificado. Las especificaciones de sistemas láser típicos para sistemas láser de C02 y diodos se esbozan en las siguientes secciones . 2.5.1. Sistema de Láser de C02 con Cabeza de Exploración de Dos Ejes - La siguiente tabla es una lista de las especificaciones del sistema láser: Parámetros Valor Tipo de Láser C02 Longitud de Onda 10.6 µm Salida de Potencia ~ 10 Watts o más Tamaño de Punto 230 µm Velocidad de la Cabeza de 5,000 mm/seg Exploración Típica Densidad de Energía Típica 0.69 J/cm2 La característica más importante es poder marcar el ejemplo ilustrado en las Figuras HA y 11B mientras el láser está enfocado. La profundidad del campo para un láser de C02 típico es de aproximadamente de 2 mm. La profundidad del parámetro de campo puede ser limitante. Esto se debe principalmente a que el láser está tratando de marcar un objetivo sobre el fuelle cuando este gira alrededor de un eje. Mejorando la profundidad de campo, es posible que el espectro de exploración siga la etiqueta permitiendo por lo tanto que el láser se enfoque sobre el objetivo durante un periodo de tiempo mayor. 2.5.2. Sistema de Láser de Diodo - La siguiente tabla es una lista típica de especificaciones del sistema láser: ametros Valor Tipo de Láser Diodo Longitud de Onda 808 nm, 830 nm, 980 nm, etc, Salida de Potencia 24 Watts/cm (300 dpi) Tamaño de Punto 80 µm Separación de la Emisora 80 µm (300 dpi) Densidad de Energía Típica 0.20 J/cm2 (300 dpi) La característica más importante es poder marcar el ejemplo mostrado en las Figuras HA y 11B cuando el sistema de etiquetado esté operando a 720 frutas por minuto. Otra consideración importante para este sistema de láser es la densidad de energía la cual para los parámetros del sistema anterior es de aproximadamente 0.20 J/cm2.

Uso de los Elementos Reflectores con el Recubrimiento Térmico Directo El siguiente método describe como es posible usar recubrimientos reflectores, superficies o partículas para optimizar la energía láser disponible para etiquetas laminadas de codificación variable usando la presente invención para la aplicación "al vuelo" para productos frescos. Los materiales reflectores son descritos en parte anteriormente en conjunto con las Figuras 5A y 10A-10F. Esto puede ser logrado con todos los tipos de láseres específicamente con los láseres basados en C02 y diodos . Seleccionando de manera óptima el material y el terminado del material que contiene la etiqueta laminada, la energía láser puede ser dirigida nuevamente hacia la etiqueta para incrementar en efecto el tiempo de exposición. Por lo tanto la densidad de energía total a la cual la etiqueta es expuesta mejora y la marca resultante producida por el láser es oscura o puede ser lograda una marca similar a una mayor velocidad. Cuando la luz interactúa con un material dado, ésta será reflejada, transmitida o absorbida. El material termocrómico aplicado a la cara de la etiqueta ha sido seleccionado para absorber la energía láser. Aún cuando 50% o más de la energía láser puede perderse (es decir, transmitida o reflejada) . Por lo tanto es preferible diseñar la superficie del portador de la etiqueta para que refleje tanta energía láser como sea posible de regreso a la cara de la etiqueta. Puesto que los láseres pueden ser seleccionados con diferentes longitudes de onda, este material debe ser seleccionado cuidadosamente para el láser deseado. jemplo 1 : Escenario 1 Láser: C02 con 10 Watts con cabeza de exploración 2D Recubrimiento: Térmico Directo (Típicamente encontrado sobre las etiquetas de papel usadas en las Impresoras Térmicas Directas) Lámina: LDPE Blanco Velocidad de Escritura: 5000 mm/s Potencia: 55% Material de Soporte de la Etiqueta: Caucho negro La potencia se incrementó en incrementos de 5% hasta que la marca resultante fue marcada completamente. Para este paso el nivel de potencia fue de 55%.

Escenario 2 Láser: C02 de 10 Watts con cabeza de exploración 2D Recubrimiento: Térmico Directo (Típicamente encontrado sobre las etiquetas de papel usadas en las Impresoras Térmicas Directas) Lámina: LDPE Blanco Velocidad de Escritura: 5000 mm/s Potencia: 45% Material de Soporte de la Etiqueta: Aluminio Cepillado Nuevamente la potencia se incrementó en incrementos de 5% hasta que la marca resultante fue marcada completamente. Para este paso el nivel de energía fue de 45%.

Hubo una disminución de 18% en la potencia o por el contrario un incremento en el desempeño total. jemplo 2 : Escenario 1 Láser: láser de un solo haz de 980 nm de 0.20 Watts Recubrimiento: Térmico Directo (Típicamente encontrados sobre las etiquetas de papel usadas en las Impresoras Térmicas Directas) con absorbente de NIR mezclado en la capa térmica directa Lámina: LDPE Claro Velocidad de Escritura: 40 cm/s Potencia: Watts Material de Soporte de la Etiqueta: Caucho negro La velocidad de escritura se incrementó en incrementos de 5 cm/s hasta que la marca resultante fue marcada completamente (es decir el ancho de la línea igual al ancho total del parámetro del láser semimáximo de -80 µm) .

Para este escenario la velocidad de escritura fue de 40 cm/s.

Escenario 2 Láser: láser de un solo haz de 980 nm de 0.20 Watts Recubrimiento: Térmico Directo (Típicamente encontrado sobre las etiquetas de papel usadas en las Impresoras Térmicas Directas) con absorbente de NIR mezclado en la capa térmica directa Lámina: LDPE Claro Velocidad de Escritura: 40 cm/s Potencia: Watts Material de Soporte de la Etiqueta: Aluminio Cepillado Nuevamente la velocidad de escritura se incrementó en incrementos de 5 cm/s hasta que la marca resultante fue marcada completamente (es decir el ancho de la línea igual al ancho total del parámetro del láser semimáximo de -80 µm) . Para este escenario la velocidad de escritura fue de 50 cm/s. Hubo un incremento del 18% en la velocidad de escritura es decir un incremento total en el desempeño. La descripción anterior de la invención ha sido presentada para propósitos de ilustración y descripción y no pretende ser exhaustiva o limitar la invención a la forma precisa descrita. Son posibles modificaciones y variaciones a la luz de las enseñanzas anteriores. Las modalidades fueron elegidas y descritas para explicar mejor los principios de la invención y sus aplicaciones prácticas para permitir por lo tanto a aquellos expertos en la técnica usar mejor la invención en varias modalidades y con varias modificaciones adecuadas para el uso particular contemplado. El alcance de la invención será definido por las siguientes reivindicaciones . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Medios laminados multicapa sobre los cuales puede ser aplicada información legible por una máquina o un humano sobre una superficie frontal visible de los medios por la salida de una fuente de luz de alta intensidad, caracterizados porque comprenden: un sustrato de medios, teniendo el sustrato superficies posterior y frontal, una capa absorbente de luz, la capa adaptada para absorber luz de la salida de la fuente de luz de alta intensidad y para convertir la luz absorbida en calor, y una capa termocrómica en contacto térmico con la capa absorbente de luz, formando la capa termocrómica la superficie frontal visible de los medios, donde porciones de la capa termocrómica cambian de apariencia visual en respuesta de aplicación de la salida del agente de luz de alta densidad en la capa absorbente de luz, y la conducción del calor convertido de la luz absorbida por la capa absorbente de luz hacia la capa termocrómica. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además medios de oscurecimiento entre la capa absorbente de luz y la superficie frontal visible de la capa termocrómica, lo cual reduce la visibilidad de la capa absorbente de luz a simple vista. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el medio de oscurecimiento es una capa entre la capa absorbente de luz y la capa termocrómica. 4. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de oscurecimiento están incluidos en la capa termocrómica. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de oscurecimiento comprenden partículas para difractar la luz y proporcionar el oscurecimiento de la capa absorbente de luz . 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de oscurecimiento están formados de uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste de partículas de Ti02, partículas de carbonato de calcio, polvo de cera y una matriz polimérica en la cual se forman burbujas de gas. . El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de oscurecimiento comprenden una capa de oscurecimiento variable la cual se vuelve opaca en porciones seleccionadas cuando absorbe calor. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de oscurecimiento comprenden una capa de oscurecimiento variable la cual se vuelve transparente en porciones seleccionadas cuando absorbe calor . 9. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque la capa absorbente de luz absorbe luz en los intervalos de longitud de onda visible y NIR (infrarrojo cercano) a la luz. 10. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque la capa absorbente de luz es seleccionada del grupo que consiste de negro de humo, nanotubos de grafito y carbono. 11. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado porque la capa absorbente de luz es un absorbente de NIR. 12. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizado porque el sustrato es plástico translúcido y la salida de la fuente de luz de alta intensidad pasa a través de la superficie posterior del sustrato translúcido antes de entrar a la capa absorbente de luz. 13. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizado porque la salida de la fuente de luz de alta intensidad pasa a través de la superficie frontal visible de los medios y la capa termocrómica antes de entrar a la capa absorbente de luz. 14. El aparato de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene medios de oscurecimiento, y donde los medios de oscurecimiento son translúcidos a la longitud de onda de salida de la fuente de luz. 15. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-14, caracterizado porque la fuente de luz de alta intensidad comprende un arreglo de diodos semiconductor en estado sólido direccionable. 16. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz de alta intensidad es uno o más LED. 17. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz de alta intensidad comprende un láser de C02 individual. 18. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato de plástico es seleccionado del grupo que consiste de polietileno, polipropileno y poliéster. 19. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa termocrómica comprende un recubrimiento de tinte leuco y activador de color. 20. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa termocrómica comprende un recubrimiento formador de color, revelador de color y sensibilizador. 21. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa absorbente de luz tiene menos de 100% de absorción, de modo que la distribución de absorción a través de la capa absorbente de luz es desviada hacia la capa termocrómica. 22. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además medios de recubrimiento reflectores adyacentes a la superficie frontal de la capa termocrómica para reflejar luz de la fuente de luz de alta intensidad nuevamente hacia la capa absorbente de luz . 23. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además partículas reflectoras para reflejar luz de la fuente de luz de alta intensidad nuevamente hacia la capa absorbente de luz. 24. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una capa translúcida de adhesivo soportada por la superficie posterior del sustrato de plástico. 25. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un recubrimiento protector, claro, aplicado a la superficie visible, frontal de la capa termocrómica. 26. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa absorbente de luz está incluida en el sustrato. 27. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la capa termocrómica es aplicada al sustrato por impresión flexográfica. 28. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa absorbente de luz es aplicada al sustrato por impresión flexográfica. 29. El aparato de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la capa termocrómica es aplicada a la capa absorbente de luz por impresión flexográfica. 30. Una etiqueta multicapa para usarse en un aparato para aplicar automáticamente etiquetas a elementos individuales de productos, donde cada etiqueta tiene una superficie frontal visible de una superficie posterior y la información codificada variable es aplicada a la etiqueta en forma legible a un humano o una máquina, donde se utiliza un aplicador de fuelles giratorios para transferir etiquetas individuales de la tira de soporte de las etiquetas sobre la punta de un solo fuelle y posteriormente sobre elementos individuales de productos, donde los medios de detección detectan una característica variable del elemento del producto, donde la salida de la fuente de luz de alta intensidad es utilizada para aplicar la característica variable detectada a la superficie posterior de cada una de las etiquetas mientras cada etiqueta se encuentra en la punta de un fuelle, caracterizado por: un sustrato de etiqueta de plástico, teniendo el sustrato superficies posterior y frontal y siendo translúcida la salida de la fuente de luz de alta intensidad, una capa absorbente de luz soportada por o incluida dentro de la superficie frontal del sustrato de etiqueta de plástico, la capa adaptada para absorber luz de la salida de la fuente de luz de alta intensidad y para convertir luz absorbida en calor, y una capa termocrómica en contacto térmico con una capa absorbente de luz, formando la capa termocrómica la superficie frontal, visible de la etiqueta, donde porciones de la capa termocrómica cambian la apariencia visual en respuesta a la aplicación de la salida de la fuente de luz de alta intensidad a través del sustrato en la capa absorbente de luz, y la conducción del calor convertido de la luz absorbida por la capa absorbente de calor hacia la capa termocrómica . 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque comprende además una capa translúcida de adhesivo soportada sobre la superficie posterior del sustrato de plástico. 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la fuente de luz de alta intensidad comprende un arreglo de diodo semiconductor en estado sólido, direccionable. 33. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la capa absorbente de luz es seleccionada del grupo que consiste de negro de humo, nanotubos de grafito y carbón. 34. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el sustrato de plástico es seleccionado del grupo que consiste de polietileno, polipropileno y poliéster. 35. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la capa termocrómica comprende un recubrimiento que incluye un formador de color, desarrollador de color y sensibilizador. 36. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la capa termocrómica comprende además partículas para difractar la luz y proporcionar oscurecimiento de la capa absorbente de luz. 37. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la capa absorbente de luz tiene menos de 100% de absorción, de modo que la distribución de la absorción a través de la capa absorbente de luz es desviada hacia la capa termocrómica. 38. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la capa absorbente de luz es un absorbente infrarrojo cercano. 39. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque comprende además medios de oscurecimiento entre la capa absorbente de luz y la superficie frontal, visible de la capa termocrómica, la cual reduce la visibilidad de la capa absorbente de luz a simple vista. 40. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque comprende además un recubrimiento protector, claro, aplicado a la superficie visible, frontal de la capa termocrómica. 41. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la capa absorbente está incluida en el sustrato y la capa termocrómica es aplicada al sustrato por impresión flexográfica. 42. En una máquina etiquetadora automática usada para aplicar etiquetas a productos, donde un aplicador de etiquetas que tiene una pluralidad de fuelles soportados sobre un cabezal aplicador giratorio es utilizado para transferir etiquetas individuales de una tira portadora de etiquetas una sobre la tira de fuelles individuales y posteriormente sobre elementos individuales de productos, teniendo cada etiqueta una superficie visible frontal y una superficie posterior, la mejora caracterizada porque comprende : una pluralidad de etiquetas de plástico soportadas por la tira de soporte, donde cada una de las etiquetas de plástico incluye una pluralidad de capas, incluyendo un sustrato de plástico translúcido, una capa translúcida de adhesivo soportada por la superficie posterior o inversa del sustrato, una capa absorbente de luz adyacente a la superficie frontal del sustrato, y una capa termocrómica adyacente a la superficie frontal de y en contacto térmico con la capa absorbente de calor, medios de detección para detectar al menos una característica variable de cada uno de los elementos individuales de productos, medios codificadores con láser que operan en respuesta a los medios de detección para producir un código legible por un humano o una máquina, variable, representativo de las características variables sobre cada etiqueta individual, donde la etiqueta es soportada sobre la punta de los fuelles y antes de la aplicación de la etiqueta individual al elemento particular de un producto para el cual fue detectada la característica variable, donde los medios de codificación con láser son colocados de modo que la salida sea dirigida hacia la superficie posterior de la etiqueta transferida sobre la punta de un solo fuelle, donde la salida del láser pasa a través de la capa adhesiva y a través del sustrato de plástico de cada etiqueta y es absorbido parcialmente por la capa absorbente de luz, porciones de la capa termocrómica cambian de color en respuesta a la aplicación de la salida de los medios de codificación láser a través del sustrato hacia la capa absorbente de luz, y la conducción del calor absorbido por la capa que absorbe luz hacia la capa termocrómica. 43. El aparato de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque los medios codificadores de láser comprenden un arreglo semiconductor en estado sólido direccionable. 44. El aparato de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque la capa absorbente de calor es seleccionada del grupo que consiste de negro de humo, nanotubos de grafito y carbono. 45. El aparato de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el sustrato de plástico es seleccionado del grupo que consiste de polietileno, polipropileno y poliéster. 46. El aparato de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque la capa termocrómica comprende un recubrimiento que incluye un formador de color, revelador de color y sensibilizador. 47. El aparato de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque la capa termocrómica comprende además partículas para difractar la luz y proporcionar oscurecimiento de la capa absorbente de luz. 48. El aparato de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque la capa absorbente de luz tiene menos de 100% de absorción, de modo que la distribución de la absorción a través de la capa absorbente de luz es desviada hacia la capa termocrómica. 49. El aparato de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque la capa termocrómica tiene una superficie frontal que es la superficie visible de la etiqueta, y porque comprende además un recubrimiento reflector soportado por la superficie frontal de la capa termocrómica para hacer que la salida de los medios codificadores de láser sea reflejada nuevamente hacia la capa absorbente de luz. 50. El aparato de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque los medios de codificación de láser son un láser de C02 individual. 51. Un método para aplicar automáticamente etiquetas a elementos individuales de productos, donde cada etiqueta contiene información codificada variable en una forma legible a un humano o una máquina, donde es utilizado un aplicador de fuelles giratorios para transferir etiquetas individuales de una tira de soporte de etiqueta sobre la punta de un solo fuelle y posteriormente sobre elementos individuales de productos, donde los medios de detección detectan una característica variable de los elementos de productos, donde cada una de las etiquetas incluye un sustrato de plástico translúcido con superficies frontal y posterior, una capa absorbente de luz adyacente a la superficie frontal del sustrato y una capa termocrómica adyacente a y en contacto térmico con la capa absorbente de luz, donde la salida de los medios codificadores de láser es utilizada para aplicar las características variables detectadas a las etiquetas con su haz o haces de salida, caracterizado por: la aplicación de la salida de medios de codificación del láser a la superficie posterior del sustrato de la etiqueta translúcida con la etiqueta en la punta de los fuelles, hacer que la salida de los medios de codificación del láser forme las características variables detectadas, absorber la energía luminosa de la salida de los medios codificadores de láser en porciones de la capa absorbente de luz y convertir la luz absorbida en calor, conducir el calor de la capa absorbente de luz en la capa termocrómica para hacer que porciones de la capa termocrómica cambien de color para generar la información codificada variable en una forma legible por un humano o una máquina . 52. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque la capa absorbente de luz es seleccionada del grupo que consiste de negro de humo, grafito y nanotubos de carbono. 53. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque la capa absorbente de luz está incluida en el sustrato. 54. El método de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque la capa termocrómica es aplicada al sustrato por impresión flexográfica. 55. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque los medios de codificación láser comprenden un arreglo semiconductor en estado sólido, direccionable . 56. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque la capa termocrómica tiene una superficie frontal recubierta con un material que refleja la salida de los medios de codificación láser, caracterizado porque comprende además el paso de reflejar la salida de los medios de codificación láser de regreso a la capa absorbente de luz desde la superficie frontal de la capa termocrómica. 57. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque la capa termocrómica tiene partículas reflectoras incluidas en ella que refleja la salida de los medios de codificación láser de regreso a la capa absorbente de luz. 58. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque la capa termocrómica comprende además partículas para difractar la luz y proporcionar el oscurecimiento de la capa absorbente de luz . 59. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque la capa termocrómica comprende un recubrimiento que incluye un formador de color, revelador de color y sensibilizador. 60. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque el sustrato de plástico es seleccionado del grupo que consiste de polietileno, polipropileno y poliéster. 61. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque los fuelles giran entre porciones de indexación múltiples, caracterizado porque comprende además el paso de aplicar la salida de los medios de codificación láser a la etiqueta cuando los fuelles giran entre dos posiciones de indexación. 62. Una etiqueta multicapa para usarse en un aparato para aplicar automáticamente etiquetas a elementos individuales de productos, donde cada etiqueta tiene una superficie frontal visible y una superficie posterior e información codificada variable es aplicada a la etiqueta en forma legible al humano o una máquina, donde se utiliza un aplicador de fuelles giratorios para transferir etiquetas individuales de la tira de soporte de etiquetas y posteriormente sobre elementos individuales de productos, donde los medios de detección detectan una característica variable del elemento de un producto, donde la salida de una fuente de luz de alta intensidad es utilizada para aplicar las características variables detectadas a cada una de las etiquetas, caracterizado por: un sustrato de etiqueta de plástico, teniendo el sustrato superficies posterior y frontal, una capa absorbente de luz soportada por o formada dentro de la superficie frontal del sustrato de la etiqueta de plástico, la capa adaptada para absorber luz de la salida de la fuente de alta intensidad y para convertir la luz absorbida en calor, y una capa termocrómica en contacto térmico con la capa absorbente de luz, formando la capa termocrómica la superficie frontal visible de la etiqueta, donde porciones de la capa termocrómica cambian la apariencia visual en respuesta a la aplicación de la salida de la fuente de luz de alta intensidad en la capa absorbente de luz, y la conducción del calor convertido de la luz absorbida por la capa absorbente de calor en la capa termocrómica. 63. El aparato de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado porque la fuente de luz de alta intensidad comprende un arreglo de diodo semiconductor en estado sólido direccionable. 64. El aparato de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado porque la capa absorbente de luz es seleccionada del grupo que consiste de negro de humo, grafito y nanotubos de carbono. 65. Una etiqueta multicapa para usarse en un aparato para aplicar automáticamente etiquetas a elementos individuales de productos, donde cada etiqueta tiene una superficie frontal visible y una superficie posterior y la información codificada variable es aplicada a la etiqueta en una forma legible a un humano o una máquina, donde el aplicador de fuelles giratorios es utilizado para transferir etiquetas individuales de una tira de soporte de etiquetas sobre la punta de un solo fuelle y posteriormente sobre elementos individuales • de productos, donde los medios de detección detectan una característica variable de elemento de un producto, donde la salida del agente de luz de alta intensidad es utilizada para aplicar la característica variable detectada a través de la superficie posterior de cada una de las etiquetas, mientras cada etiqueta se encuentre en la punta de un fuelle, caracterizada por: un sustrato de etiqueta de plástico, teniendo un sustrato superficies posterior y frontal y siendo translúcido a la salida de la fuente de luz de alta intensidad, y una capa termocrómica que forma la superficie frontal, visible de la etiqueta, donde porciones de la capa termocrómica cambian su apariencia visual en respuesta a la aplicación de la salida de la fuente de luz de alta intensidad a través del sustrato y hacia la capa termocrómica . 66. El aparato de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque la fuente de luz de alta intensidad es un láser de C02 individual.