CN108136758A - 热压印机 - Google Patents

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Abstract

描述了一种热压印机(10'；10”；10”')，该热压印机(10'；10”；10”')包括箔施加单元(2；2*)，所述箔施加单元(2；2*)被设计为允许通过热压印将箔材料(FM)转移或层压到以接连纸张或连续的卷筒纸的接连部分的形式供应的基底(S)上，所述箔材料(FM)以通过箔进给系统(3)供应的箔载体(FC)的形式被进给到箔施加单元(2；2*)。所述热压印机(10'；10”；10”')还包括至少一个UV固化单元(61；62；63)，UV固化单元沿所述基底(S)的路径(A)定位在箔施加单元(2；2*)的下游以使转移或层压到基底(S)上的箔材料(FM)经受UV固化操作。箔材料(FM)设置有旨在确保箔材料(FM)粘附到基底(S)上的粘合剂，该粘合剂包括对由箔施加单元(2；2*)产生的热的施加起反应的热熔化合物和对由UV固化单元(61；62；63)产生的紫外辐射的施加起反应的UV固化化合物的组合。

Description

热压印机
技术领域
本发明通常涉及热压印机。更确切地说，本发明涉及一种热压印机，其包括箔施加单元，该箔施加单元设计成允许通过热压印将箔材料转移或层压到以接连纸张或连续的卷筒纸(web)的接连部分的形式供应的基底上，该箔材料以通过箔进给系统供应的箔载体的形式被进给到箔施加单元。本发明还涉及一种通过热压印将箔材料转移或层压到以接连纸张或连续的卷筒纸的接连部分的形式供应的基底上的方法。本发明特别适用于生产安全文件，诸如，纸币。
发明背景
适用于对箔材料执行热压印的热压印机在本领域中是已知的，例如，根据国际(PCT)公布第WO 97/35721A1号、第WO 97/35794A1号、第WO 97/35795A1号、第WO 97/36756A1号、第WO 03/043823A1号、第WO 2005/102733A2号和第WO 2008/104904A1号，这些公布通过引用以其整体并入本文。
图1是在上述公布中讨论的已知的单张纸热压印机的图示，单张纸热压印机总括地由参考编号10表示。该热压印机10设计成用于执行将箔材料热压印到接连的纸张S(纸张S从连续地从纸张进给堆15供应单独纸张S的纸张进给器1进给)，以用于在下游定位的箔施加单元2中进行处理。该箔施加单元2在本图示中设计成允许通过将箔材料热压印到接连的纸张S上来进行转移，该箔材料通常以连续带的形式借助于箔进给系统3进给到箔施加单元2。更确切地说，待转移到纸张S上的箔材料被设置在合适的箔载体(foil carrier)FC上，使得该箔载体FC与纸张S的表面接触，以便允许在热量和压力的联合施加下将箔材料从箔载体FC转移到纸张S上。
可选地，箔施加单元2可以适合于允许箔材料的层压，例如在国际(PCT)公布第WO2008/104904A1号中所公开的(也参见国际(PCT)公布第WO 2009/112989A1号和第WO 2010/001317A1号，其同样通过引用以其整体并入本文)。在这种情况下，箔载体FC的至少一部分作为所施加的箔材料的一部分被层压到纸张S上。
箔施加单元2包括加热的压印滚筒(heated stamping cylinder)21，加热的压印滚筒21具有设置在压印滚筒21的圆周上的至少一个，通常多个圆周压印区段(circumference stamping sections)210(参见图2)。在所图示的示例中，可以理解的是，压印滚筒21实际上包括多个(即六个)圆周压印区段210，其设置在压印滚筒的圆周上并且沿压印滚筒21的旋转轴线(即，沿图2中的方向x)圆周地分布在多个轴向位置处，这些轴向位置对应于存在于纸张S上的不同列的安全印记。每个圆周压印区段210实际上包括接连的压印段(successive stamping segments)211，压印段211围绕压印滚筒21的圆周(即，沿图2中的圆周方向y)一个接一个地分布。在所图示的示例中，压印滚筒21是四段式滚筒，并且每个压印区段210相应地包括四个这样的压印段211，其通常被设计为单独的压印段，这些单独的压印段在两个端部处固定在对应的滚筒凹部21b中，如国际(PCT)公布第WO 2005/102733A2号中更详细地讨论的。
如图1和图2中所示，四组纸张保持单元21a围绕压印滚筒21的圆周分布，以便保持进给到压印滚筒21的每个接连的纸张S的前缘。这些纸张保持单元21a尤其可以构造为抽吸单元，抽吸单元设计成通过抽吸来保持纸张S的前缘。在所图示的示例中，纸张保持单元21a被集成到多个桥接元件215中，该多个桥接元件215被设置并固定在滚筒凹部21b中，如图2中所图示并且如在国际(PCT)公布第WO 2005/102733A2号中所更详细讨论的。
箔载体FC通常通过箔进给系统3进给到箔施加单元2，该箔进给系统3包括用于供应箔载体FC的一个或更多个供应辊31和用于卷绕所使用的由参考编号FC*表示的箔载体的一个或更多个卷绕辊32。箔进给系统3的特定结构在本发明的上下文中并不具有较多的相关性。应充分理解的是，箔进给系统3适合于供应与纸张S对准的箔载体FC。关于箔进给系统3的结构和操作的更详细的信息可以例如在国际(PCT)公布第WO 94/13487A1号中找到，该国际公布通过引用以其整体并入本文。
在前面提及的热压印机中，应理解的是，箔载体FC从箔进给系统3在圆周压印区段210和从纸张进给器1进给的纸张S之间被进给到压印滚筒21。
如图1中所示，多个反压辊(counter-pressure rollers)22围绕压印滚筒21的圆周的一部分设置。更确切地说，反压辊22成对设置并围绕压印滚筒21的圆周的下部部分分布，以便将纸张S的下侧压在压印滚筒21的圆周上，并从而确保在箔载体FC和纸张S之间施加适当的压力，以使箔材料从其载体FC转移到纸张S上。该转移也经由被加热至合适温度的压印滚筒21所施加的热的施加来确保。成对的反压辊22通常构造为单独的反压单元(counter-pressure unit)，每个反压单元包括其自身的气动(或液压)缸或活塞23，该气动缸或活塞23设计成将反压辊22压在压印滚筒21的圆周上，或更确切地压在圆周压印区段210的圆周上。欧洲专利公布第EP 0 582 178 A1号和国际(PCT)公布第WO 2005/120832 A1号(其通过引用以其整体并入本文)公开了用于热压印机的反压辊系统的进一步的细节。
在前面提及的上下文中，如图2中所图示，圆周压印区段210的每个压印段211通常包括与箔载体FC接触的相应的压印表面211a以及位于压印表面211a的任一侧上的支撑轨道211b，支撑轨道211b在箔载体FC存在的区域的外侧接触纸张S，以便为反压辊22提供连续的支撑。如图2中所示，支撑轨道211b与桥接元件215对齐，以便跨过滚筒凹部21b的区域为反压辊22提供不间断的支撑。在图2的图示中，每个压印段211包括多个单独的压印表面211a，这对于将箔材料的单独的补片施加到纸张S上是典型的。在带条施加的情况下，每个压印段211将典型地包括单个连续的压印表面211a，以使箔材料的相应的连续带条转移到纸张S上。
在箔施加单元2的下游，通常设置传送机系统4，传送机系统4用于远离压印滚筒21传送纸张S和仍附接到纸张S上的箔载体FC。该传送机系统4常规地包括传送带或带子41和冷却辊42，纸张S和箔载体FC被带到冷却辊42的周围，以便冷却纸张S和箔载体FC，并从而在箔载体FC的分离之前，增强箔材料到纸张S上的粘附力。沿传送机系统4的路径通常还设置箔脱离装置45，以便使箔载体FC与纸张S分离。然后将所使用的箔载体FC*缠绕在卷绕辊32上或者可能再次在箔施加单元2的上游被进给(这通常在补片施加的情况下完成-再次参见国际(PCT)公布第WO94/13487A1号)。
在传送机系统4的下游端，通常设有抽吸鼓46，该抽吸鼓46与下游定位的链条夹持器系统一起工作，以在热压印机10的纸张输送单元5中传输和输送为了区别而由参考编号S*表示的处理过的纸张。更确切地，链条夹持器系统包括链轮51、52，链轮驱动在其间延伸的一对环形链53并且保持间隔开的夹持器杆54，夹持器杆54设计成通过其前缘保持所加工的纸张S*并单独地传输所加工的纸张S*，以便输送到纸张输送堆55的顶部上。可以提供多于一个的输送堆55。
使用图1中的所示的反压辊22的可选方案可有利地包括使用用作反压单元的单独的滚筒单元，该滚筒单元设置有多个圆周压制元件，该多个圆周压制元件定位成与压印滚筒21的圆周压印区段210配合并且优选地通过至少一个专用驱动装置被驱动成旋转。这样的解决方案特别在题目为“SHEET-FED STAMPING PRESS”，以本申请人的名义在2015年11月5日提交的欧洲专利申请第15193276.1号和第15193279.5号中公开。这样的解决方案在图3中被示意性地图示。
上面提到的热压印机的背景方面的挑战是确保箔材料适当地粘附到相关基底上，并且在这方面存在对改进已知热压印机的持续需求。
发明概述
因此，本发明的总体目标是改进已知的热压印机和热压印的方法。
更确切地说，本发明的目的是提供这样的热压印机和方法，其允许改进箔粘附到所处理的基底。
这些目的是通过权利要求中限定的热压印机和方法实现的。
因此，提供了一种热压印机，其包括箔施加单元，该箔施加单元设计成允许通过热压印将箔材料转移或层压到以接连纸张或连续的卷筒纸的接连部分的形式供应的基底上，该箔材料以通过箔进给系统供应的箔载体的形式被进给到箔施加单元。根据本发明，热压印机还包括至少一个UV固化单元，该至少一个UV固化单元沿基底的路径定位在箔施加单元的下游，以使转移或层压到基底上的箔材料经受UV固化操作。在这种情况下，箔材料设置有旨在确保箔材料粘附到基底上的粘合剂，该粘合剂包括热熔化合物和UV固化化合物的组合，该热熔化合物对箔施加单元产生的热的施加起反应，该UV固化化合物对由UV固化单元产生的紫外辐射的施加起反应。
根据本发明的优选实施方案，热压印机还包括箔脱离装置，箔脱离装置位于箔施加单元的下游，以使箔载体的至少一部分与基底分离，并且UV固化单元设置在箔脱离装置的上游。根据可选实施方案，UV固化单元设置在箔脱离装置的下游。
有利地，热压印机还包括冷却单元，冷却单元位于箔施加单元的下游，以在将箔材料施加到基底上后冷却箔材料和粘合剂，并且UV固化单元设置在冷却单元的下游。
可选地，UV固化单元可以紧挨着位于箔施加单元之后。
根据本发明的特别有利且优选的实施方案，UV固化单元是UV-LED固化单元。
根据本发明的另一变型，箔进给系统适于在横向于基底的路径的多个横向位置处供应箔载体，并且UV固化单元包括多个UV固化头(例如UV-LED固化头)，该UV固化头横向于所述基底的路径分布，每个UV固化头位于箔材料沿着其被施加到基底上的横向位置中的相应一个横向位置处。在这种情况下，UV固化头的横向于基底的路径的位置是有利地可调节的。此外，每个UV固化头优选地被设计成使紫外辐射沿经过UV固化单元的箔材料的路径的纵向区段聚焦。
根据本发明的又一变型，箔进给系统适合于在横向于基底的路径的多个横向位置处供应箔载体，并且UV-LED固化单元包括横向于基底的路径延伸的横向条，该横向条包括多个单独可寻址的LED元件或单独可寻址的LED元件群，该LED元件或LED元件群根据箔材料沿着其被施加到基底的横向位置被激活。
UV固化单元可以沿基底的路径的弯曲部分(在这种情况下，UV固化单元优选地设计成与支撑经过UV固化单元的基底的滚筒或辊配合)或沿基底的路径的大体上平坦的部分(在这种情况下，UV固化单元优选地设计成与支撑经过UV固化单元的基底的平坦表面配合)定位。
还提供了一种通过热压印将箔材料转移或层压到基底的方法，该基底以接连纸张或连续的卷筒纸的接连部分的形式供应，该箔材料以箔载体的形式被进给，所述方法包括以下步骤：(i)为箔材料提供旨在确保箔材料粘附到基底上的粘合剂，该粘合剂包括对热的施加起反应的热熔化合物和对紫外辐射的施加起反应的UV固化化合物的组合，(ii)通过热压印将箔材料转移或层压到基底上，该热压印操作包括使粘合剂的热熔化合物经受热，和(iii)随后使转移或层压到基底上的箔材料经受UV固化操作，该UV固化操作包括使粘合剂的UV固化化合物经受紫外辐射。
优选地，该方法还包括在热压印操作之后将箔载体的至少部分与基底分离的步骤，UV固化操作在将箔载体的至少部分与基底分离之前进行。
同样优选地，该方法还包括在热压操作之后冷却箔材料和粘合剂的步骤，UV固化操作在冷却箔材料和粘合剂之后进行。
下面讨论本发明的另外的有利的实施方案。
附图说明
根据阅读仅通过非限制性示例提供并通过附图示出的本发明的实施方案的以下的详细描述，本发明的其它特征和优点将更清楚地显现，在附图中：
图1是已知的热压印机的示意性的侧视图；
图2是在图1的热压印机中使用的已知的压印滚筒的局部透视图；
图3是根据2015年11月5日的欧洲专利申请第15193276.1号和第15193279.5号的公开的热压印机的示意性侧视图；
图4a是适用于在图3的热压印机的情况下的箔材料的带条施加的压印段的示意图；
图4b是适用于在图3的热压印机的情况下的箔材料的补片施加的压印段的示意图；
图5是根据本发明的第一实施方案的热压印机的示意性侧视图；
图6是根据本发明的第二实施方案的热压印机的示意性侧视图；
图7是根据本发明的第三实施方案的热压印机的示意性侧视图；
图8是箔材料在两个接连纸张上的施加的示意图；
图9a和图9b是可在本发明的上下文中有利地设想的UV固化单元的第一示例的示意图；以及
图10是可以在本发明的上下文中有利地设想的UV固化单元的第二示例的示意图。
本发明的具体实施方式
本发明将在用于生产安全文件，例如，纸币的单张纸热压印机的特定上下文中进行描述。在该上下文中，纸张通常设置有印刷在纸张上的多个安全印记的矩阵布置(参见例如图8，其中这样的安全印记由参考BN来指示)。然而，应当理解，本发明总体上适用于处理以接连纸张或连续的卷筒纸的接连部分的形式供应的基底。基底可以是任何适合类型的基底，包括但不限于纸或棉基基底、聚合物基底和通常在生产安全文件中使用的混合基底或复合基底。
图3是根据2015年11月5日的欧洲专利申请第15193276.1号和第15193279.5号的公开的热压印机10*的示意图。热压印机10*的相关子组，即纸张进给器1、箔进给系统3、传送机系统4和输送单元5，大体上与图1中所示的热压印机10的相应子组相同。图3中的用与图1中相同的参考编号表示的热压印机10*的部件将不再描述，应当理解，这些部件中的一些不直接影响本发明。特别地，图3中示意性示出的传送机系统4和输送单元5的构造不直接影响本发明，并且可以设想其它解决方案以便确保纸张S和箔载体FC远离热压印机10*的压印滚筒21转移。
特别地，图3的热压印机10*的特征在于其包括由参考编号2*表示的箔施加单元，该箔施加单元包括压印滚筒21，该压印滚筒21大体上类似于图1的压印滚筒21。该压印滚筒21同样设置有至少一个圆周压印区段210(在图3中未具体示出)，该至少一个圆周压印区段210设置在压印滚筒21的圆周上并且包括围绕压印滚筒21的圆周一个接一个地分布的接连的压印段211*或211**(在图4a和图4b中示意性地示出)。像在图1和图2的现有技术示例中一样，压印滚筒21是四段式滚筒并且用作纸张输送滚筒。因此，压印滚筒21同样包括多个纸张保持单元21a，该多个纸张保持单元21a围绕压印滚筒21的圆周分布并且设计成抵靠压印滚筒21的圆周来保持接连的纸张S。
主要区别在于反压系统的结构和操作，该反压系统与压印滚筒21配合并用于在纸张S上施加压力。在图3的图示中，多个反压单元25(即图示的示例中的三个)围绕压印滚筒21的圆周的一部分分布。这些反压单元25设计成将接连的纸张S和箔载体FC压靠在压印段211*/211**的外表面上。与图1的解决方案对比，每个反压单元25被设计为滚筒单元，滚筒单元设置有至少一个圆周压制元件--即与所具有的圆周压印区段210一样多的圆周压制元件--定位成与压印滚筒21的圆周压印区段210配合。每个反压单元25的圆周压制元件优选设计为支撑在公共轴(未示出)上的压制环。
这里将不详细描述用作图3中的反压单元25的圆周压制元件的特定结构。足够理解的是，在压印滚筒21包括设置在压印滚筒21的圆周上的多个圆周压印区段210的情况下，该圆周压印区段210沿压印滚筒21的旋转轴线轴向地分布在多个轴向位置处，每个反压单元25同样设置有多个圆周压制元件，该多个圆周压制元件沿滚筒单元的旋转轴线轴向地分布在与压印滚筒21的圆周压印区段210的轴向位置对应的多个轴向位置处。在这种情况下，箔进给系统3适合于在对应于圆周压印区段210的轴向位置的多个轴向位置处(见，例如图8)进给多个箔载体FC。
反压单元25通过至少一个专用驱动装置被驱动成旋转。这可以是驱动所有反压单元25的共同驱动装置，或者优选地，可以是如图3中示意性地图示的各自驱动反压单元25中相应的一个的单独的驱动装置26，例如伺服电机。优选地，每个反压单元25的旋转速度或角度位置相对于压印滚筒21的旋转速度或角度位置是可调节的。这有助于调节反压单元25的操作，以改善纸张S的传输并确保箔材料从箔载体FC最佳地转移到纸张S上。这也允许单独的反压单元25从一个压印段211*/211**到下一个压印段的充分的重新定位(如果需要的话)。
如图4a和图4b中所示，每个压印段211*/211**包括一个或更多个压印表面211a*/211a**，该一个或更多个压印表面211a*/211a**与箔载体FC的对应于待转移到纸张S上的箔材料的对应部分接触。图4a示出了用于带条施加的压印段211*的结构。在这种情况下，压印段211*包括连续压印表面211a*，该连续压印表面211a*设计成允许将箔材料的连续带条施加到接连的纸张S上。图4b示出了用于补片施加的压印段211**的结构。在该另一个示例中，压印段211a**包括一个或更多个单独的压印表面211a**，其设计成允许将箔材料的一个或更多个对应部分(或补片)施加到接连的纸张S上。在所图示的示例中，提供了六个单独的压印表面211a**，这将便于补片施加到承载六排安全印记的纸张S上。应当理解，相关的压印表面的数量和位置取决于待处理的纸张S的特定布局(可能的布局的另一个非限制性示例例如在图8中示出)。
优选地，每个反压单元25相对于压印滚筒21的圆周的距离是可调节的。也就是说，每个反压单元25在如图1的解决方案中的任何气动或液压系统的作用下，不压靠在压印滚筒21的圆周上，而是每个反压单元25本身相对于压印滚筒21的圆周的位置被调节。换句话说，由每个反压单元25施加的最终压力取决于滚筒单元相对于压印滚筒21的实际位置以及介于反压单元25与压印滚筒21之间的纸张S和箔载体FC的组合厚度。反压单元25相对于压印滚筒21的圆周的距离的这种调节通过将每个反压单元安装在合适的偏心轴承上来实现，该偏心轴承在图3中以参考编号27示意性地示出和指定。
反压单元25相对于压印滚筒21的圆周的位置上的调节是特别有利的，因为它不需要在压印段211*/211**上设置支撑轨道(如图2中所示的支撑轨道211b)，如图4a和图4b所图示的。实际上，在这种情况下，不再需要滚筒单元抵靠压印滚筒体21的圆周(或更精确地抵靠圆周压印区段210的圆周)的连续支撑。这是非常有重要性的，因为与纸张S的接触表面显著减小，并且因此伴随以摩擦力显著减小，这有助于在施加箔材料期间减少或甚至防止纸张S的不需要的移动或滑动，并且进一步抑制在箔材料施加到纸张S上的区域之外的两侧上与纸张S的表面的不需要的相互作用。
此外，压印滚筒21的每个圆周压印区段210的公称直径D21与反压单元25的每个圆周压制元件的公称直径D25的比率优选地且有利地是整数倍数。在图示的示例中，该比率D21/D25等于4。这是特别有利的，因为圆周压制元件的圆周与压印滚筒21的每个段之间存在一对一的关系，即圆周压制元件的圆周的每个点总是对应于纸张表面上的相同点(假设压印滚筒21和反压单元25在每个压印区段211*/211**的起始处同步地旋转或被重新定位)。因此，不存在圆周压制元件的表面上的来自纸张S的残余物(例如油墨残余物)的任何不需要的转移被转移回到纸张S的不同位置上的风险，否则这可能在纸张S上导致不期望的质量缺陷。
在前面提到的2015年11月5日的欧洲专利申请第15193276.1号和第15193279.5号中讨论了图3的热压印机的进一步改进，这些专利申请通过引用并入本文。
应当理解的是，本发明适用于图3的热压印机，图1的热压印机或任何其它合适的热压印机的情况。因此，图1和图3(以及现在将讨论的图5至图7)的附图应被理解为纯粹说明性的。
在本发明的上下文中，应当理解的是，箔材料FM(即，箔材料的旨在与基底S的表面接触的一侧)设置有旨在确保箔材料FM粘附到基底S上的粘合剂，该粘合剂包括对由箔施加单元2，相应地2*产生的热的施加起反应的热熔化合物和对由至少一个UV固化单元产生的紫外辐射的施加起反应的UV固化化合物的组合，该至少一个UV固化单元沿基底S的路径(在图8至图10中由箭头方向标记A表示)位于箔施加单元2、2*的下游。
该粘合剂可以以上面提到的化合物的混合物的形式和/或以一层或更多层粘合剂的形式设置到箔材料FM上。取决于箔材料FM的类型和正被处理的基底S的类型，粘合剂的实际组成可以不同。特别地，合适的粘合剂可从BASF公司获得。
图5是根据本发明的第一实施方案的为了区别而由参考编号10'表示的热压印机的示意性侧视图。图5的热压印机10'与图3中所示的先前描述的热压印机10*共用相同的基本结构。然而，如已经提到的那样，图5中所示的概念同样适用于任何其它适合的热压印机，包括但不限于图1的热压印机。在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以设想其它热压印机构造。例如，热压印机可以呈现出例如在欧洲专利公开第EP 0 858 888 A2号、第EP 1593 503 A2号、第EP 2 059 468 A1号和第EP 2 285 720 A1号中所讨论类型的平坦构造。
根据该第一实施方案，热压印机10'有利地包括由参考编号61表示的至少一个UV固化单元，该至少一个UV固化单元位于冷却单元42的下游和箔脱离装置45的上游，以使转移或层压到基底S上的箔材料FM经受UV固化操作。在该特别优选的示例中，UV固化操作在特别方便的时间，即在箔材料FM和粘合剂冷却之后且在将箔载体FC与基底S分离之前进行。从冷却操作和箔分离操作的角度看，这是理想的位置。
在图5的图示中，UV固化单元61沿基底S的路径的弯曲部分定位，即邻近紧接在冷却单元42之后定位的传送系统4的传送机辊/滚筒412。可选地，UV固化单元61可以沿基底S的路径的大体上平坦的部分定位，即，邻近台面(未具体示出)的平坦表面415，该平坦表面415在传送机系统4的输出部分处支撑传送机系统4的传送机带/传送机带子41。在这方面，UV固化单元61可以以与图6的UV固化单元62类似的方式定位，不同之处在于UV固化单元61将位于箔脱离装置45的上游。
图6是根据本发明的第二实施方案的为了区分而由参考编号10”表示的热压印机的示意性侧视图。图6的热压印机10”同样与图3和图5中所示的前面描述的热压印机10*和10'共有相同的基本构造。与图5的第一实施方案相比，在此由参考编号62表示的至少一个UV固化单元位于箔脱离装置45(和冷却单元42)的下游，以使转移或层压到基底S上箔材料FM经受UV固化操作。因此，在该另一个示例中，仅在将箔载体FC与基底S分离之后才执行UV固化操作。
在图6的图示中，UV固化单元62沿基底S的路径的大体的平坦部分定位，即邻近台面的平坦表面415，该平坦表面415在传送机系统4的输出部分处支撑传送机系统4的传送机带/传送机带子41。
图7是根据本发明的第三实施方案的为了区别而由参考编号10”'表示的热压印机的示意性侧视图。图7的热压印机10”'再次与图3、5和6所示的前面描述的热压印机10*、10'和10”共用相同的基本构造。与图5的第一实施方案和图6第二实施方案相比，在此由参考编号63表示的至少一个UV固化单元紧挨着位于箔施加单元2*(2)之后(即，冷却单元42的上游)，以使转移或层压到基底S上的箔材料FM经受UV固化操作。因此，在该另一个示例中，在热压印操作之后立即进行UV固化操作。
在图7的图示中，UV固化单元63沿基底S的路径的大体的弯曲部分定位，即邻近紧接着位于箔施加单元2*(2)之后的传送机系统4的传送机带/传送机带子411。
应当理解的是，在本发明的上下文中，图5、图6和/或图7的实施方案的组合是可能的。此外，多于一个UV固化单元可以沿基底S的路径定位在箔施加单元2/2*的下游，以使转移或层压到基底S上的箔材料FM经受UV固化操作。
在本发明的上下文中，每个UV固化单元61、62、63优选地是UV-LED固化单元，即基于UV-LED技术的UV固化单元。UV-LED技术在将UV固化单元集成到热压印机中方面(特别是考虑到通常不那么严格的冷却要求)以及在增加UV固化单元的操作上的自由度方面提供了更大的灵活性。例如，如在图8的图示中，根据例如在两个接连纸张之间正在被处理的箔材料FM和基底S的相关部分，UV固化单元可以被选择性地激活或停用，其中UV固化操作不是必要的。
此外，在特定应用的上下文中，其中本发明的热压印机的箔进给系统3适合于在横向于基底S的路径A的多个横向位置处供应箔载体FC(如图8的非限制性图示中所示意性示出的)，UV固化单元优选地包括横向于基底S的路径A分布的多个UV固化头600(如图9a中所示)，每个固化头600位于箔载体FC/箔材料FM沿其施加到基底S上的横向位置中的对应的一个横向位置处。在图9a的图示中，提供了五个这样的UV固化头600。应当再次理解的是，UV固化头600的实际数量取决于待处理的相关基底的布局，即设置在基底S上的安全印记BN的列数。
在此方面，每个UV固化头600横向于基底S的路径A的位置是有利地可调节的，这例如可以通过将单独的UV固化头600安装到横向于基底的路径A延伸的合适的导引轨道上来实现。
此外，根据如图9b中所示的本发明的有利的改进方案，每个UV固化头600优选地被设计成使紫外辐射沿通过UV固化单元的箔载体FC/箔材料FM的路径A的纵向区段(在图9a中由参考标记L表示)聚焦。在这种情况下，特别有利的是设计相关的UV固化头600，以便使紫外辐射聚焦在呈现宽度W(横向于基底S的路径A)的表面上，该宽度W足以覆盖正被处理的相关的箔材料FM的宽度。
根据图10中示意性示出的UV固化单元构造的变型，可以可选地设想使用UV-LED固化单元，UV-LED固化单元包括由参考数字650表示的横向条，该横向条横向于基底S的路径A延伸，该横向条650包括多个单独可寻址的LED元件或单独可寻址的LED元件群，该LED元件或LED元件群根据箔材料FM沿其施加到基底S上的横向位置(如图10中的黑色区域所示意性地所示)被激活。
在这种情况下，使用单独可寻址的LED元件或LED元件群允许在UV固化单元适应基底的特定布局和箔载体FC/箔材料FM的相关位置方面具有大的灵活性。
可以对上面描述的实施方案进行各种修改和/或改进。特别地，如已经提到的那样，本发明适用于任何合适的热压印机构造。此外，本发明总体上适用于通过热压印将箔材料转移或层压到以接连纸张或连续的卷筒纸的接连部分的形式供应的基底上。
此外，不管所处理的基底的类型(例如纸或棉基基底、聚合物基底、混合基底或复合基底或类似基底)如何，本发明都是适用的。
其中使用的参考编号列表
10 (单张纸)热压印机(现有技术-图1)
10* (单张纸)热压印机(图3)
10' (单张纸)热压印机(本发明的第一实施方案-图5)
10” (单张纸)热压印机(本发明的第一实施方案-图6)
10”' (单张纸)热压印机(本发明的第一实施方案-图7)
1 纸张进给器
15 纸张进给堆
S 基底(例如，接连的纸张或连续卷筒纸的接连的部分)
S* 具有施加在其上的箔材料FM的基底(处理后的基底)
BN 设置在基底S上的单独的安全印记(例如，钞票印记)
2 箔施加单元(现有技术-图1)
2* 箔施加单元(图3的可选方案)
FC 承载或形成待施加到纸张S上的箔材料(例如热压箔)的箔载体
FC* 所使用的箔载体
FM 从箔载体FC转移到基底S上或作为箔载体FC的一部分层压在基底S上的箔材料
21 压印滚筒(例如，四段式滚筒)
21a 纸张保持单元，其围绕压印滚筒21的圆周分布以将接连的纸张S保持在压印滚筒21上
21b 纸张保持单元21a位于其中的滚筒凹部
210 圆周压印区段，其设置在压印滚筒21的圆周上并沿圆周方向y延伸/多个圆周压印区段沿压印滚筒21的旋转轴线(横向方向x)轴向地分布在多个轴向位置处
D21 压印滚筒21的公称直径，即圆周压印区段210的公称直径
211 多个(例如四个)接连的压印段，该多个接连的压印段围绕压印滚筒21的圆周一个接一个地分布并共同形成圆周压印区段210(现有技术-图1和图2)
211a 压印段211的压印表面(其与箔载体FC接触)
211b 压印段211的支撑轨道(其与纸张S接触并且为反压辊22提供连续的支撑)
215 桥接元件，其设置在滚筒凹部21b中，以确保从一个压印段211到下一个压印段用于反压辊的连续支撑(现有技术-图1和图2)，
211* 压印段，其形成圆周压印区段210的一部分(在图3的示例的情形中使用-见图4a)
211a* 压印段211*的连续压印表面(用于带条施加)
211** 压印段，其形成圆周压印区段210的一部分(在图3的示例的情形中使用-见图4b)
211a** 压印段211**的单独的压印表面(用于补片施加)
22 反压辊(现有技术-图1)
23 气动缸，其设计成将反压辊22压靠在压印滚筒21的圆周上(现有技术-图1)
25 反压单元/滚筒单元(图3和图5至图7)
D25 反压单元25的公称直径，即，反压单元的圆周压制元件的公称直径(其中D21/D25是整数倍数)
26 驱动装置(例如伺服电机)，用于将反压单元25驱动成旋转(图3)
27 反压单元25的偏心轴承(图3)
3 箔进给系统
31 用于供应箔载体FC的供应辊
32 用于缠绕所用的箔载体FC*的卷绕辊
4 传送机系统，用于远离压印滚筒21传送纸张S和箔载体FC
41 传送机带/带子
42 冷却单元(例如冷却辊)
45 箔脱离装置
46 抽吸鼓
411 传送机系统4的传送辊/滚筒，其紧挨着位于箔施加单元2/2*之后
412 传送机系统4的传送辊/滚筒，其紧挨着位于冷却单元42之后
415 支撑表面(例如台面)，其位于传送机系统4的输出部分处
5 纸张输送单元
51、52 链轮
53 在链轮51、52之间延伸的环形链
54 由环形链53驱动的间隔开的夹持器杆
55 纸张输送堆
61 UV固化单元，例如UV-LED固化单元(图5的实施方案)
62 UV固化单元，例如UV-LED固化单元(图6的实施方案)
63 UV固化单元，例如UV-LED固化单元(图7的实施方案)
600 形成UV固化单元61、62或63(图9a-b的实施方案)的单独的UV固化头(例如UV-LED固化头)
650 横向条，其形成UV固化单元61、62或63并且包括单独可寻址的LED元件或单独可寻址的LED元件群(图10的实施方案)
x 横向/圆周方向(平行于压印滚筒21和反压单元25的旋转轴线)
y 圆周方向(平行于路径A的纸张传输方向)
A 箔材料FM的/箔载体FC的/基底S的路径
L 经受UV固化操作的箔载体FC的/箔材料FM的路径A的纵向区段(在长度上从几厘米到数厘米)
W 经受UV固化操作的基底S的和箔载体FC的/箔材料FM的宽度(横向于路径A)(见例如图9b)

Claims (17)

1.一种热压印机(10'；10”；10”')，其包括箔施加单元(2；2*)，所述箔施加单元(2；2*)被设计为允许通过热压印将箔材料(FM)转移或层压到以接连纸张或连续的卷筒纸的接连部分的形式供应的基底(S)上，所述箔材料(FM)以通过箔进给系统(3)供应的箔载体(FC)的形式被进给到所述箔施加单元(2；2*)，
其中所述热压印机(10'；10”；10”')还包括至少一个UV固化单元(61；62；63)，所述UV固化单元沿所述基底(S)的路径(A)定位在所述箔施加单元(2；2*)的下游以使转移或层压到所述基底(S)上的所述箔材料(FM)经受UV固化操作，
并且其中所述箔材料(FM)设置有旨在确保所述箔材料(FM)粘附到所述基底(S)上的粘合剂，所述粘合剂包括对由所述箔施加单元(2；2*)产生的热的施加起反应的热熔化合物和对由所述UV固化单元(61；62；63)产生的紫外辐射的施加起反应的UV固化化合物的组合。
2.根据权利要求1所述的热压印机(10'；10”')，还包括箔脱离装置(45)，所述箔脱离装置(45)位于所述箔施加单元(2；2*)的下游，以将所述箔载体(FC)的至少部分与所述基底(S)分离，
其中所述UV固化单元(61；63)设置在所述箔脱离装置(45)的上游。
3.根据权利要求1所述的热压印机(10”)，还包括箔脱离装置(45)，所述箔脱离装置(45)位于所述箔施加单元(2；2*)的下游，以将所述箔载体(FC)的至少部分与所述基底(S)分离，
其中所述UV固化单元(62)设置在所述箔脱离装置(45)的下游。
4.根据前述权利要求中任一项所述的热压印机(10'；10”)，还包括冷却单元(42)，所述冷却单元(42)位于所述箔施加单元(2；2*)的下游，以在所述箔材料(FM)施加到所述基底(S)上之后冷却所述箔材料(FM)和所述粘合剂，
其中所述UV固化单元(61；62)设置在所述冷却单元(42)的下游。
5.根据权利要求1或2所述的热压印机(10”')，其中，所述UV固化单元(63)紧挨着位于所述箔施加单元(2；2*)之后。
6.根据前述权利要求中任一项所述的热压印机(10'；10”；10”')，其中，所述UV固化单元(61；62；63)是UV-LED固化单元。
7.根据前述权利要求中任一项所述的热压印机(10'；10”；10”')，其中，所述箔进给系统(3)适合于在横向于所述基底(S)的所述路径(A)的多个横向位置处供应所述箔载体(FC)，并且其中所述UV固化单元(61；62；63)包括多个UV固化头(600)，所述UV固化头(600)横向于所述基底(S)的所述路径(A)分布，每个UV固化头(600)位于所述箔材料(FM)被施加到所述基底(S)上所沿的所述横向位置中的相应一个横向位置处。
8.根据权利要求7所述的热压印机(10'；10”；10”')，其中，所述UV固化头(600)的横向于所述基底(S)的所述路径(A)的位置是可调节的。
9.根据权利要求7或8所述的热压印机(10'；10”；10”')，其中，每个UV固化头(600)被设计为使紫外辐射沿经过所述UV固化单元(61；62；63)的所述箔材料(FM)的所述路径(A)的纵向区段(L)聚焦。
10.根据权利要求6所述的热压印机(10'；10”；10”')，其中，所述箔进给系统(3)适合于在横向于所述基底(S)的所述路径(A)的多个横向位置处供应所述箔载体(FC)，并且其中所述UV-LED固化单元包括横向于所述基底(S)的所述路径(A)延伸的横向条(650)，所述横向条(650)包括多个单独可寻址的LED元件或单独可寻址的LED元件群，所述LED元件或LED元件群根据所述箔材料(FM)被施加到所述基底(S)上所沿的所述横向位置被激活。
11.根据前述权利要求中任一项所述的热压印机(10'；10”')，其中，所述UV固化单元(61；63)沿所述基底(S)的所述路径(A)的弯曲部分定位。
12.根据权利要求11所述的热压印机(10'；10”')，其中，所述UV固化单元(61；63)被设计成与支撑经过所述UV固化单元(61；63)的所述基底(S)的滚筒或辊(412；411)配合。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的热压印机(10”)，其中，所述UV固化单元(62)沿所述基底(S)的所述路径(A)的大体上平坦的部分定位。
14.根据权利要求13所述的热压印机(10”)，其中，所述UV固化单元(62)被设计成与支撑经过所述UV固化单元(61；63)的所述基底(S)的平坦表面(415)配合。
15.一种通过热压印将箔材料(FM)转移或层压到基底(S)上的方法，所述基底(S)以接连纸张或连续的卷筒纸的接连部分的形式被供应，所述箔材料(FM)以箔载体(FC)的形式被进给，所述方法包括以下步骤：
-为所述箔材料(FM)提供旨在确保所述箔材料(FM)粘附到所述基底(S)上的粘合剂，所述粘合剂包括对热的施加起反应的热熔化合物和对紫外辐射的施加起反应的UV固化化合物的组合；
-通过热压印将所述箔材料(FM)转移或层压到所述基底(S)上，该热压印操作包含使所述粘合剂的热熔化合物经受热；和
-随后使转移或层压到所述基底(S)上的所述箔材料(FM)经受UV固化操作，所述UV固化操作包含使所述粘合剂的UV固化化合物经受紫外辐射。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括在所述热压印操作之后将所述箔载体(FC)的至少一部分与所述基底(S)分离的步骤，其中所述UV固化操作在使所述箔载体(FC)的至少一部分与所述基底(S)分离之前执行。
17.根据权利要求15或16所述的方法，还包括在所述热压印操作之后冷却所述箔材料(FM)和所述粘合剂的步骤，其中所述UV固化操作在冷却所述箔材料(FM)和所述粘合剂之后执行。
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