CN110290918A - 用于在箔片的旋转压印过程中使压力积聚最大化的方法和压印结构 - Google Patents

Abstract

一种允许在两侧上压印材料的压印方法，包括将所述箔材料送入一对第一辊和第二辊之间的辊隙中，提供各自具有形状相同的多面体结构的多个正突起和多个负突起的所述第一辊和所述第二辊，所述多个正突起的第一子集在轴向方向以第一周期性布置在第一网格上并且在第一辊的周向方向上以第二周期性布置在所述第一网格上，以及所述多个负突起的第二子集被布置为在轴向方向上具有所述第一周期性，并且在所述第一网格上的周向方向上的所述第二周期性，并且分别在轴向和周向方向上与所述正突起以及在第二辊上与第一网格互补的突起交错，在辊的操作期间和辊隙中，第一辊上每一个正突起和负突起在所有侧上都由第二辊上的正突起和负突起围绕，在辊的操作期间和在辊隙中，第一辊的正突起与第二辊上的交替的对应负突起一起形成基本上平行于轴向方向的第一直线，以及在所述辊的操作期间和所述辊隙中，所述第一辊的负突起与第二辊上的交替的对应正突起一起形成基本上平行于所述轴向方向的第二直线。正突起和负突起使得在第一辊上的轴向方向上，每个正突起与邻近正突起的至少一个负突起共享横向基底边界，并且在辊的操作期间和辊隙中，第一辊的正突起和负突起的所有横向倾斜表面正好在具有第二辊的相应负突起和正突起的相应横向倾斜表面的全面视图中位于表面上方，从而能够均匀地将压力分布到材料上。

Description

用于在箔片的旋转压印过程中使压力积聚最大化的方法和压 印结构

技术领域

本发明属于箔片压花领域。更具体地，本发明涉及一种用于制造压花辊的方法，及成对压花辊在对箔片进行压花中的应用。

背景技术

自从二十世纪八十年代以来，利用旋转工艺的精细压花领域已经引起了关注，其中薄箔的厚度约在30μm至120μm的范围内，箔用于包装用途或装饰目的。

在烟草工业和食品工业中熟知的是，使用具有辊的旋转压花方式对箔片进行压花包装。这样的包装箔可以是例如所谓的内衬，用于卷绕香烟，或用作巧克力、黄油或类似食品、以及电子器件、珠宝或手表的包装材料。

过去内衬常由纯铝箔(例如家用铝箔)制成。通过将这些箔送入一对辊之间的辊隙中进行压花。至少一个辊包括限定例如标识的形貌结构。直到二十世纪八十年代，这样的一对辊主要包括会形成轮廓的一个钢卷，以及由弹性材料(例如，橡胶、纸或树脂玻璃)制成的反辊。带有标识的辊(也称阳辊)的轮廓印压或压花到反辊(也称阴辊)上，使得箔片上能形成标识的镜像压花。

更高要求的标志需要在阴辊的层中再现阳辊的形貌，并且通过蚀刻或任何其他合适的工艺来在阴辊上挖凿出对应于阳辊升高部分的凹进部分。最近，透过使用激光实现了这种挖凿和雕刻。由于可实现的公差是有限的，所以凹陷只能在相对粗糙的网格中制成，且之后用于专用阳辊和阴辊之间的协作。因此，成对地生产备用辊总是必要的，而这是昂贵的。这使得这种辊的制造对于工业压花而言非常昂贵，例如烟草工业的内衬压花。

始于1980年对替代压花方案的探索，及本申请人的美国专利US 5 007 271申请之后，已经引入了所谓的“pin up-pin up”系统，其中两个相同的钢辊承载非常大量的小齿，所述的小齿彼此交错夹在一起并且在进给其间的纸上压花。通过从其中一个辊中完全或部分地留下小齿来压印标识。在辊和反辊之间施加的技术上的制造限制产生了半阶长度的距离，若要避免任何刺穿将被压花的材料的风险，该距离能够禁止形成任何复杂的压花。

然而，“pin up-pin up”有可能能产生所谓的“缎纹”，由此由小齿产生的大量小凹槽令表面亚光、具天鹅绒状外观，同时赋予压花材料更独特的外观。

随着压花技术和压花辊制造的演进，包装材料领域也发生了变化。最初大块的铝箔由纸箔代替，该纸箔表面涂覆有薄金属层，由于明显的环境原因，该薄金属层自开始已经变得越来越薄。最近，金属层被溅射到纸表面上。预计纸表面的金属化在将来甚至会变得更薄，或者可能完全消失。

同时还有一些有别于经典香烟包装的讨论，其中香烟卷在内衬中，并且将该包装好的香烟塞入纸板壳体中。它旨在使用所谓的“软包装”，其中仅仅存在外包装纸，既起到保持香烟内湿度且保护香烟免受外界气味的作用，并且又使得所述包装具有确定的刚度以便机械地保护所述香烟。

辊制造技术的发展使得内衬的装饰效果具更大的多样性，用于宣传的视觉效果具有吸引力，特别是从本申请人申请例如US 7 036 347中得知。这在烟草工业和食品工业中广泛使用。然而，由于存在减少和有时消除宣传的动机，因此不再可能在与今天相同的程度上对具视觉效果的宣传进行压花。

还应当理解的是，精细压花或许只能以制造合适的辊的高成本和巨大努力为代价来实现。此外，在这种情况下，当使用阳辊和反向一致的阴辊来压缩在它们之间通过的箔时，轴向方向上将产生张力，这对于烟草产品纸而言是不可接受的。此外，孔出现的限制难以掌控，并且在线高速过程中需要非常高的压力，而压花时间在毫秒范围内。最后，使用较厚质量的纸似乎成为一种趋势。

专利公开物EP3038822描述了如本文所述和提及的用于表面结构的精细压花，以及用于在线过程的各种类型的材料，由此其包括图形和形貌。在EP3038822中，精细压花包括：辊上的精细压花结构的轮廓具有小于+/-10um的总线性误差和小于5°的角度误差。

如EP3038822中所述，反向一致的辊对能产生表面标识，而不在轴向方向上产生不可接受的张力。

EP3038822的方案主要适用于相对受限的表面。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于精细压花的解决方案，使得在约50到250μm的步长中产生方格样式和较大的均匀压花区域。另一个目的是提供一种构造，其在箔片压花的同时减小轴向方向上不可控制的收缩。另一目的是提供一种方案，使得能以均一的方式在箔上的区域中产生精细压花。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种能够在两侧压印材料的压花方法。该方法包括将箔片材料至少进给到一对第一辊和第二辊之间的辊隙中，从而提供各自具有形状相同的多面体结构的多个正突起和多个负突起的第一辊和第二辊，所述正突起被升高到其辊的平均圆柱形表面之上，并且所述负突起则是凹陷至其辊的平均圆柱形表面下方的凹槽，所述多个正突起的第一子集在轴向方向上以第一周期性布置在第一网格上并且在在第一辊的周向方向上以第二周期性布置在所述第一网格上，以及所述多个负突起的第二子集被布置为在轴向方向上具有所述第一周期性，并且在所述第一网格上的周向方向上具有所述第二周期性，并且分别在在轴向和周向方向上与所述正突起交错，以及所述多个正突起的第三子集和所述多个负突起的第四子集设置在第二辊上与所述第一网格互补的第二网格上，在所述辊的操作期间和所述辊隙中，除了位于所述第一网格边缘的突起之外，第一辊上的所述正突起和所述负突起中的每一个在其所有侧上均由在所述第二辊上的正突起和负突起围绕，在所述辊的操作期间和所述辊隙中，所述第一辊的正突起与第二辊上交替的对应负突起一起形成基本平行于所述轴向方向的第一直线(y-y)，以及在所述辊的操作期间和所述辊隙中，所述第一辊的负突起与所述第二辊上交替的对应正突起一起形成基本上平行于所述轴向方向的第二直线(x-x)。所述方法的特征在于，该方法还包括在所述第一网格中设置正突起和负突起，使得在所述第一辊上的轴向方向上，每个正突起与邻近所述正突起的至少一个负突起共享横向基底边界，其中第一直线(y-y)和第二直线(x-x)在单个第三线(z-z)上重合，并且在辊的操作期间和辊隙中，第一辊的正和负突起的所有横向倾斜表面正好在与具有第二辊的相应的负和正突起的相应横向倾斜表面的全面视图中的表面上方，从而能够均匀地将压力分布到材料上。

在优选实施例中，第一辊是马达辊，并且对辊构造成能使马达辊驱动第二辊。

在另一优选实施例中，通过同步装置使第一辊和第二辊同步。

在另一优选实施例中，同步装置包括各自用于第一辊和第二辊中的齿轮，所述齿轮协作以在操作期间使第一辊和第二辊同步，使得第一辊的齿轮与第二辊的齿轮连接。

在另一优选实施例中，同步装置包括第一辊和第二辊的正突起和负突起，正突起和负突起协作以在辊的操作期间使第一辊和第二辊同步旋转。

在另一优选实施例中，该方法还包括为至少一个横向倾斜表面提供遮光结构，用于在光投射到压花材料上时通过材料的预期压花产生光学遮光效果。

在另一优选实施例中，为至少一个横向倾斜表面提供遮光结构的步骤包括提供像素化压花结构。

在第二方面，本发明提供了一种用于对材料的两侧进行压花的压花设备。所述设备包括至少一对第一辊和第二辊，所述第一辊和所述第二辊构造成能对进料到由所述第一辊和所述第二辊形成的辊隙中的材料进行压花，所述第一辊和所述第二辊各自设置有多个具形状相同多面体结构的正突起(P)和多个负突起(N)，所述正突起被升高到其辊的平均圆柱形表面之上，并且所述负突起凹陷至其辊的平均圆柱形表面下方的凹槽，所述多个正突起的第一子集沿轴向方向以第一周期性布置在第一网格上并且第一辊的周向方向上以第二周期性布置在所述第一网格上，以及所述多个负突起的第二子集以所述第一周期性布置在所述第一网格上，并且以所述第二周期性布置在所述第一网格上的圆周方向上，并且分别与所述正突起交错，以及所述多个正突起的第三子集和所述多个负突起的第四子集设置在第二辊上与所述第一网格互补的第二网格上，除了位于所述第一网格边缘的突起之外，所述第一辊上的各正突起和负突起构造成使得在所述辊的预期操作期间和所述辊隙中，其所有侧均由所述第二辊上的正突起和负突起围绕，在所述辊的预期操作期间和所述辊隙中，所述第一辊的所述正突起与所述第二辊上交替的对应负突起一起形成基本上平行于所述轴向方向的第一直线(y-y)，以及在所述辊的预期操作期间和所述辊隙中，所述第一辊的所述负突起和所述第二辊上交替的对应正突起一起形成基本上平行于所述轴向方向的第二直线(x-x)。所述设备的特征在于，在所述第一辊和所述第二辊上，所述正突起和所述负突起的位置构造成使得在所述第一辊上的轴向方向上，每个正突起与邻近所述正突起的至少一个负突起共享横向基底边界，其中第一直线(y-y)和第二直线(x-x)在单个第三线(z-z)上重合，并且在辊的预期操作期间和辊隙中，第一辊的正和负突起的所有横向倾斜表面正好在具有第二辊的相应负和正突起的相应横向倾斜表面的全面视图中位于表面上方，从而能够均匀地将压力分布到材料上。

在另一优选实施例中，第一辊和第二辊包括表面，该表面包括下述列表中的任何一者：钢、金属、硬质金属、陶瓷。

在另一个优选的实施方式中，所述表面还包括保护层。

在另一优选实施例中，至少一个横向倾斜表面包括遮光结构装置，用于当光投射在压花材料上时通过材料的预期压花产生光学遮光效果。

在另一优选实施例中，遮光结构装置包括像素化压花结构。

在另一个优选实施例中，第一辊是马达辊，并且辊对构造成能使马达辊驱动第二辊。

在另一优选实施例中，通过同步装置使第一辊和第二辊同步。

在另一优选实施例中，同步装置包括第一辊和第二辊的正突起和负突起，正突起和负突起协作以在辊的操作期间使第一辊和第二辊同步旋转。

附图说明

通过优选实施例的描述和附图将更好地理解本发明，其中

图1a示出根据现有技术用于压花辊的压花结构；

图1b示意性地示出了使用图1a的压花结构并利用根据现有技术的辊对进行压花的纸张；

图1c是根据现有技术对应于图1a的压花结构的突起布局图；

图2a根据本发明示例性实施例示出用于压花辊的压花结构；

图2b是对应图2a压花结构的突起布局图；

图3根据本发明的示例性实施例，示意性地示出了两个辊的压花结构如何在压花时相互作用；

图4根据本发明示出了用于利用压花结构实施压花的示例性压花系统；

图5示意性地示出了相应压花辊的正突起和负突起以及可容许的制造公差；

图6示意性地示出了根据本发明的示例性实施例的压花图案；

图7-9示意性地示出了图6的压花图案，其中根据本发明的示例性实施例，所选择的表面由遮光结构装置覆盖；

图10示意性地示出了根据本发明优选实施例的压花图案；

图11-18为根据本发明优选实施例的压花图案的示意图。

具体实施方式

现有技术压花图案

现有技术专利DK131333教导了诸如图1A中所示的具方格图案且均匀的压花图案。该压花图案旨在用于纺织产品的压花。压花图案包括分别用P和N标记的多个正突起和负突起。压花图案用于使用辊对的压花系统，由此将纺织产品送入辊对之间的辊隙中，压花系统未在图1A中示出。压花图案对应于其中一个辊的结构化表面，由此正突起P升高到一个辊的平均圆柱形表面上方，并且负突起N是凹陷至平均圆柱形表面下方的凹槽。正突起P和负突起N是相同形状的多面体结构，由此从平均表面考虑时，正突起P相对于负突起N对称成形。辊中的另一个(图1a中未示出)在其圆柱形表面上包括匹配的压花图案，该匹配的压花图案被定位成能在压花操作时，使得两个压花图案如全等结构般彼此相互作用以压花(压印)织物产品，从而每个辊上的每个突起在所有侧上由另一个辊的突起围绕。

现在回到图1a，其进一步示出了用字母“H”标记的“丘”，其是辊的圆柱形表面的部分，位于先前提到的平均表面，并且不会产生压花，即，丘H不包括任何突起。

在DK131333中，突起的尺寸在任何横向方向上大约为1cm，如图1c中的双箭头所示。确切的尺寸对于本说明书是不相关的，这里仅用于指示现有技术中突起大小(尺寸)的数量级。

用在一对全等辊上的DK131333中的压花图案能够加工纺织产品，同时使压花处的截面收缩最小化。相应地，至少与纸或薄箔压花的面积相比，在相对低速范围内提供高驱动力需要相对强大的马达。

现在参考图1b，图1b也涉及DK131333的压花工艺。与现有技术公开US 5007 271相比，DK131333的压花过程部分涉及突起的侧向倾斜表面(每个辊的突起之间的压力接触点呈点状，形成在如图1b所示的正突起Z₁处的P-P’或在与正突起Z₂相邻的负突起底部处的Q-Q’)，并且由此在正被压花的纺织产品表面施加横向压花力，后者以使用在正突起Z₁和Z₂之间经过的纹理条纹形式的截面图来表示。正突起Z₁和Z₂被机械地产生并且必要地具有不能为0半径的边缘，即它们是轻微弯曲的。虽然这种压花方法和压花图案在纺织产品工业中是有用的，但在内衬的光学用途中却不希望具有压力点，例如P-P’和Q-Q’。

应注意，对于纺织产品应用，压花产品的光学性质不重要，相反，使用本发明方法压花的材料，其中光学性质极为重要。

图1c示出了对应于图1a的压花结构的至少一部分的突起的布局图，包括正突起P、负突起N和丘H，由此，后者旨在将部分纺织产品保留为非压花。如果这样的压花结构在尺寸上作出调整并用于压花薄的箔材料或内衬，则丘不会导致任何经改进的光学反射表面，因此箔的光泽(brillance)不能得到改善。

如图1c所示，多个正突起P在第一辊上以第一周期性布置在第一网格上的轴向方向上，并且以第二周期性布置在第一网格的周向方向。应该理解，图1c中的布局是对辊中第一辊上压花图案的布局，对辊也包括第二辊(图1未示出)。在图1C中，第一周期性与第二周期性相同，即大约每2cm一个突起。

多个负突起N以第一周期性沿轴向方向并且以第二周期性沿周向方向上布置在第一网格上，这些负突起与正突起P分别在轴向和周向方向上相交错。

虽然未示出，但第二辊上压花图案的构型包括多个正突起和多个负突起，这些突起设置在第二辊上与第一网格互补的第二网格上。这意味着轴向方向和周向方向上的周期性与第一辊上的周期性相同。

在压花时，即在辊的操作期间和辊隙中，除了位于第一辊轴向方向末端处的第一网格边缘上的突起之外，每一个正突起和负突起在所有侧上由第二辊上的正突起和负突起围绕。

在辊的操作期间和在辊隙中，第一辊的正突起P与第二辊上交替的对应负突起N一起形成基本上平行于轴向方向的第一直线y-y(在图1c中示出)。应当理解，在操作期间，第一辊的正突起P穿透第二辊的负突起N(图1c中未示出)。

此外，在辊的操作期间和辊隙中，第一辊的负突起N与第二辊上交替的对应正突起P一起形成基本上平行于轴向方向的第二直线x-x。应当理解，在操作期间，第一辊的负突起N由第二辊的正突起P穿透(图1c中未示出)。

根据本发明的压花图案

根据本发明的压花图案不同于DK131333中教导的压花图案。

将本发明的压花图案与DK131333区分开的一个区别特征在于，如图2a中所示，其与DK131333中已知的压花图案中的丘不同，图2a中示出了根据本发明示例性实施例的压花图案。在图2a中，与图1a类似，压花图案对应于其中一个辊的结构化表面，由此正突起P升高到一个辊的平均圆柱形表面之上(在图2a中未标记)，并且负突起N是凹陷至平均圆柱形表面下方的凹槽。正突起P和负突起N是相同形状的多面体结构，由此从平均表面考虑时，正突起P相对于负突起N对称地成形。辊中的另一个(图1a中未示出)在其圆柱形表面上包括匹配的压花图案，该匹配的压花图案定位成能在压花操作时，使两个压花图案像全等结构般相互作用以在两侧上压花产品或材料，使得每个辊上的每个突起在所有侧上由另一个辊上的突起围绕。

图2b示出了与图2a中压花结构相对应的突起布局图，实际上图2a中仅一部分压花图案包括正突起P和负突起N。双箭头示出了压花图案中结构的数量级，其在任何横向方向上为100μm左右。确切的尺寸对于本说明无关，其仅仅用于指示本发明中突起的尺寸数量级。

使用图2a的压花图案和压花辊对上相应辊的对应反向压花图案以压印箔片或内衬会在压花表面形成100％的压花覆盖，这与DK131333形成对比，其中对应于压花图案的丘的部分产品未能压花。这种压花构造在图3中示意性地示出，其中辊对上相对的压花图案定位成能使一个辊的正突起P与另一个辊的负突起N相对应，反之亦然。

图3示出了当辊分隔开一段距离h时静止的相对压花图案，并且材料片(图3中未示出)可被插入辊隙中，即，在间隙h中。压花时，辊首先朝向彼此驱动，并且正突起P穿透负突起N，从而压花将供给到由辊对形成的辊隙中的材料片。当相互穿透(图3中未示出)时，一个辊的突起(正的和负的)的所有横向倾斜表面正好在具朋另一个辊的相应的负和正突起的相应的横向倾斜表面的全面视图中位于表面上方。这能够将压力均匀地分布到正被压花的材料上。如上所述的表面正好在彼此上方的事实，反映了在一个辊和另一个辊的突起之间需具有一些空间的必要性，以使需压花的材料能定位在两辊之间。

回到图2b，出于讨论的目的，其示出位于辊对的第一辊上的压花图案，可以想象，对应的压花图案位于该辊对的第二辊上(图2b中未示出)。从图2b中显而易见，正突起P和负突起N设置在网格中，使得在轴向方向上，每个正突起P和与正突起P相邻的至少一个负突起N共享一个横向基底边界，该边界在图2b中表示为限定突起边界并将一个突起与相邻突起分离的界线。

此外，如图1c中为现有技术压花结构所限定的第一直线y-y和第二直线x-x在如图2b所示的本发明的单个第三线Z–Z上重合，主要原因在于，在本发明中，压花图案与Dk131333中已知的丘不一致。

图4示出了本发明中设备的示例性实施例，用于在两侧压花材料。该装置包括辊对第一辊40和第二辊41，由此第一辊40由驱动机构42驱动，并且借助位于每个辊末端的齿轮43将驱动力传递到第二辊41。用于传递驱动力的驱动机构42的类型和齿轮43的结构仅是示例性的，并且在本发明的范围内可能会发生变化。例如，可以不使用齿轮，而通过两个压花辊的突起彼此相互作用来实现驱动(图4中未示出)。将在两侧上压花的材料(材料未在图4中示出)旨在插入到辊隙44中。如本说明书所解释，第一辊40和第二辊41的表面配备有压花图案，例如图2a中所示的实施方案为用于一个辊的压花图案，以及用于另一个辊的对应的相对结构。

使用本发明的压花图案，可以将压力均匀地分布到材料上，即，正突起P和负突起N的横向倾斜表面上的压力规则且均匀平衡，可能仅超过公差一定范围的材料厚度变化会减轻该压力。此外，与申请人之前的压花技术相比，压花箔的轴向收缩减小并且获得更光滑的表面。

在一个优选的实施方案中，压花图案和其中包含的正突起和负突起的形状可被配置为使金属化片材反射的最大理论强度在压花之后得到恢复。可以以类似的方式配置负突起和正突起以减少反射。

机械公差

根据本发明的压花图案用于精细压花。

精细压花可由机械公差限定，所述机械公差适用于在辊上制造精细的压花结构，即，适用于正突起和负突起。更精确地，在精细压花的情况下，辊上压花结构的轮廓可在轴向或径向方向上具有小于+/-7μm的总线性误差和/或小于0.4°的径向角误差。

精细压花结构的公差可应用于制造例如图3中所示的压花构造的正突起结构P和负突起结构N。严格的公差可以理解为在辊制造时质量改善的结果。公差可取决于辊表面的质量。因此，表面使用相对硬的材料是有利的。例如，由金属或硬金属制成的辊可获得制造公差，其中表面由硬金属制成。合适的材料组合的另一实例包括由陶瓷材料或金属制成且由陶瓷表面覆盖的辊。对于示例性辊所指的材料尤其适用于精细压花公差领域中的制造。这种材料的制造通常需要短脉冲激光。用合适的保护层覆盖压花辊的表面通常都是有利的。

在另一优选实施例中，长度为150mm(在轴向方向上测量)并且直径为70mm的辊将显示突起的定位误差，所述定位误差可偏离期望位置如下数值：

在轴向方向上+/-7μm，并且理想地

在径向方向上+/-7μm，

由此，正突起的高度或负突起的深度在0.1mm的量级，并且该高度具有+/-5μm的公差。对于相邻的两个倾斜侧表面(一个从正突起上倾斜，而另一个从反向辊上的负突起上倾斜)之间的角度，例如80°，期望其获得小于5°的公差。因此，以这种方式制造的辊将具有+/-7μm的最大线性误差，并且用这种辊压花产生的误差将低于20μm。参考图5，其表示正突起穿透负突起，其中角度公差须小于5°并且影响正突起与负突起之间的距离51的线性误差必须确定为最大偏差+/-7μm。

前面示例性实施例的值将受到测量和制造的影响，因此，如果正突起与负突起之间存在约5μm或更大的线性偏差且存在至少4°的角度偏差，则可能仅能确认存在明确想要的差异。几何结构间差异的上限是通过要求辊必须在任何情况下能够以不受干扰的方式彼此协作的要求来设定的。

原则上，由于钢的自然特性，当加工钢时，任何机械或激光制造都不能产生绝对平坦的壁。当然，这使得难以确定壁之间的角度。

由协作辊的两个对应且相互作用的结构压花的压花箔上任何故意的差异，最终将取决于箔材料的类型、其一致性以及待压花材料的厚度。

因此，例如，厚度为30μm的箔片的压花总线性差约为40μm，但对于厚度为300μm箔片的压花，相对于150mm的轴向压花长度，其压花总线性差将约为120μm。

遮光结构

根据本发明的压花图案可在至少一个优选实施例中构造成在光被投射到压花材料上时，能够对附加遮光结构进行压花，该附加遮光结构用于产生光学遮光效果。一般而言，这种构型涉及在该辊对中的至少一个辊上提供具有遮光结构的正和/或负突起的至少一个侧表面。

在现有技术中，例如当为金腕表主体表面提供亚光时，遮光结构作为材料或表面上的划痕。在采用薄膜或箔片材料的情况下，例如用于制造包装内衬，如今仅有可能通过对锥体进行分级或变形来产生遮光效果，参见例如EP 0 925 911和EP 1 324 877。进行分级时，产生局部遮光效果仍然具有挑战性，通过该遮光效果，阴影效果与视角无关。能够获得更好对比度的一个例外包括去除压花结构，通常是金字塔形结构，这能够创建光学标志表面。

被称为像素化的技术涉及在薄膜或箔材料的表面上制作相对大量的密集堆积且随机布置的像素，其具有例如距压花表面10μm的单独高度。这能够防止投射在表面上的光的任何直接反射，而不是使表面充当反射镜。投射在如此修改后的表面上的光甚至可以取决于像素化的大小而被吸收。因此，这可以制造出能产生令人愉悦的美学效果的非常精细的分级。

遮光结构安装在正突起和负突起的侧表面上，而不妨碍精细压花的过程。万一正突起和负突起分别具有平坦的顶部或底部，也可以在突起的表面上形成遮光结构，其中这些表面由平坦化产生。

图6至9包含相同压花图案的实例，其根据优选实施方案呈现在突起侧表面或平坦的顶部和/或底部表面上的遮光结构。

图6以三维视图示意性地示出了根据本发明的压花图案，其中任何表面上都没有任何遮光结构装置。压花图案包括具有扁平顶部的正突起P和具有扁平底部的负突起N。在图6右侧的正方形表示从上方可见的压花图案的图。

图7示意性地示出了与图6类似的压花图案，其中正突起P的部分表面，更具体地为其平坦的顶部表面，包括遮光结构装置，其为具立方体形状的粗糙体，以相距彼此规则的距离固定到平坦表面上。立方体形状仅用于说明，并且可以根据实际需要而变化。图7右侧的正方形表示从上方可见的压花图案的图，其中纹理化部分对应于包括遮光结构的压花图案表面，以及非纹理化部分对应于不包括任何遮光结构的表面。

图8示意性地示出了一种构造，其中，与图7部分相似，正突起P和负突起N的部分侧表面包括遮光结构装置。在该示例中，负突起N的平坦底表面具体地包括这种遮光结构，而正突起的平坦顶表面则不包括。在图8右侧的正方形表示从上方可见的压花图案的图，其中纹理化部分对应于包括遮光结构的压花图案表面，以及非纹理化部分对应于不包括任何遮光结构的表面。

图9示意性地示出了另一种构造，其中除了正突起P的平坦顶表面和负突起N的平坦底表面之外，所有表面都具有遮光结构，没有遮光结构的表面上用纯白色表示。再次，图9右侧的正方形表示从上方可见的压花图案的图，其中纹理化部分对应于包括遮光结构的压花图案表面，以及非纹理化部分对应于不包括任何遮光结构的表面。

示例性压花图案

图10以非常示意性的方式示出了从上方观察的压花图案的示例实施例，仅为示出其原理，其将根据本发明在辊对中的一个辊上实现。当然，为达到压花的目的，该辊对的另一个辊(图10中未示出)必须实现对应的压花图案。

在图10的示例中，分别设置用较暗矩形表示的多个正突起和由较浅矩形表示的多个负突起。由于正突起和负突起具相同的多面体形状，因此也具有相同的长度、宽度和高度。正突起定向在纵向方向上且垂直于负突起的纵向方向，并且在轴向方向和圆周方向上对齐。所述负突起的长度方向定向为平行于所述轴向方向，而所述正突起的长度方向则定向为平行于所述圆周方向。

轴向方向上负突起的第一周期性与轴向方向上正突起的周期性相同。所述负突起在圆周方向上的第二周期性与所述正突起在圆周方向上的周期性相同。第一周期性和第二周期性直接取决于负突起和正突起的长度和宽度值，但不必是相同的。

所述负突起在轴向方向上与所述正突起对齐，使得所述突起结构相邻。类似地，负突起在圆周方向上与正突起对齐，使得突起结构相邻。

从一条直线到下一条相邻线的轴向方向上的负突起和正突起偏移1/2周期距离。

图11示出了从上方观察的压花图案的另一示例实施例，将根据本发明在辊对的一个辊上实现。压花图案包括在正突起和负突起中的楔，由此楔的顶点是直线段，并且正突起楔的顶点垂直于负突起楔的顶点(突起的底部)。当然，负突起和正突起是形状相同的多面体结构。除了正方形之外，不同纹理中示出的表面表示彼此成角度并且也与图的平面成角度的表面。

与图10类似，在轴向线上两个连续的突起(即，负的突起和其相邻的正突起)以及在周向方向上邻近相同侧的两个突起，一起形成平坦的正方形表面，且该正方形表面处于辊的平均表面的水平。因此，平坦的正方形表面在压花时不会产生任何材料的压花。

图12示出了从一定角度来观察图11的压花图案，以获得三维图示，旨在完善对附图11的理解。

图13示出了从上方观察的压花图案的另一示例性实施例，图中包含正突起，其横向侧是三角形表面，以及具有相同形状但被倒置的负突起。暗纹理表面表示正突起，而较浅纹理表面则表示负突起。

图14示出了从上方观察由四面体制成的压花图案的另一示例性实施例。在不同纹理中示出的表面表示彼此成角度并且也与图的平面成角度的表面。

图15示出了从一定角度观察的图14的压花图案，以获得三维图示，旨在完善对附图14的理解。

图16示出了压花图案的另一实施例，其中正突起和负突起中任一个的基部轮廓是正方形。暗纹理表面表示正突起，而较浅纹理表面则表示负突起。

图17示出了压花图案的另一实施例，其中正突起和负突起中任一个的基部轮廓是矩形。暗纹理表面表示正突起，而较浅纹理表面则表示负突起。

图18示出了压花图案的另一实施例，其中正突起和负突起中任一个的基部轮廓是菱形。暗纹理表面表示正突起，而较浅纹理表面则表示负突起。

Claims (15)

1.一种允许在两侧压印材料的压印方法，该方法至少包括：

将箔材料送入一对第一辊和第二辊之间的辊隙中，

提供第一辊和第二辊，每个辊具有形状相同的多面体结构的多个正突起和多个负突起，正突起升高到其辊的平均圆柱形表面之上，所述负突起凹陷至其辊的平均圆柱形表面下方的凹槽，所述多个正突起的第一子集在轴向方向上以第一周期性布置在第一网格上，并且在第一辊的周向方向上以第二周期性布置在所述第一网格上，以及所述多个负突起的第二子集被布置为在所述第一网格上的轴向方向上具有所述第一周期性，并且在所述第一网格上的周向方向上具有所述第二周期性，并且分别在轴向和周向方向上与所述正突起交错，以及所述多个正突起的第三子集和所述多个负突起的第四子集设置在第二辊上的与所述第一网格互补的第二网格上，

在辊的操作期间和辊隙中，除了位于第一网格边缘上的突起之外，

第一辊上的每一个正突起和负突起中，在所有侧上都被在第二辊上的正突起和负突起所围绕，

在辊的操作期间和辊隙中，第一辊的正突起与第二辊上交替的对应负突起一起形成基本上平行于轴向方向的第一直线(y-y)，以及

在所述辊的操作期间和所述辊隙中，所述第一辊的所述负突起与所述第二辊上交替的对应正突起一起形成基本上平行于所述轴向方向的第二直线(x-x)，所述方法的特征在于，还包括：

将所述正突起和所述负突起设置在所述第一网格中，使得在所述第一辊上的所述轴向方向上，每个正突起与邻近所述正突起的至少一个负突起共享横向基底边界，其中

所述第一直线(y-y)和所述第二直线(x-x)在单个第三线(z-z)

上重合，并且

在辊的操作期间和辊隙中，第一辊的正突起和负突起的所有横向倾斜表面正好在具有第二辊的各个负突起和正突起的相应横向倾斜表面的全面视图中位于表面上方，从而能够均匀地将压力分布到材料上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一辊是马达辊，并且所述一对辊构造成能使所述马达辊驱动所述第二辊。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过同步装置使所述第一辊和所述第二辊同步。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述同步装置包括用于所述第一辊和第二辊中每一个的齿轮，所述齿轮协作以在操作期间使所述第一辊和所述第二辊同步，使得所述第一辊的齿轮与所述第二辊的齿轮连接。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述同步装置包括所述第一辊和所述第二辊的所述正突起和负突起，所述正突起和所述负突起协作以在所述辊的操作期间使所述第一辊和所述第二辊同步旋转。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括为所述横向倾斜表面中的至少一者提供遮光结构，以用于在光投射到所述压印材料上时通过所述材料的预期压印产生光学遮光效果。

7.根据权利要求1所述的方法，其中为所述横向倾斜表面中的至少一者提供遮光结构的步骤包括提供像素化压印结构。

8.一种用于在两侧上对材料进行压印的压印设备，所述设备至少包括一对第一辊和第二辊，所述第一辊和第二辊被构造成对将进料到由所述第一辊和第二辊形成的辊隙中的所述材料进行压印，

第一辊和第二辊各自设置有相同形状的多面体结构的多个正突起(P)和多个负突起(N)，正突起升高到其辊的平均圆柱形表面上方，所述负突起凹陷至其辊的平均圆柱形表面下方的凹槽，所述多个正突起的第一子集在轴向方向上以第一周期性布置在第一网格上，并且在第一辊的周向方向上以第二周期性布置在所述第一网格上，以及所述多个负突起的第二子集以所述第一周期性布置在所述第一网格上，并且以所述第二周期性布置在所述第一网格上的圆周方向上，并且分别在轴向和周向方向上与所述正突起交错，以及所述多个正突起的第三子集和所述多个负突起的第四子集设置在第二辊上的与所述第一网格互补的第二网格上，

在辊的预期操作期间和辊隙中，除了位于第一网格边缘上的突起之外，第一辊上的每一个正突起和负突起中，在所有侧上都被在第二辊上的正突起和负突起所围绕，

在辊的预期操作期间和辊隙中，第一辊的正突起与第二辊上交替的对应负突起一起形成基本上平行于轴向方向的第一直线(y-y)，和

在所述辊的预期操作期间和所述辊隙中，所述第一辊的负突起与所述第二辊上交替的对应正突起一起形成基本上平行于所述轴向方向的第二直线(x-x)，所述设备的特征在于，在所述第一辊上和所述第二辊上，所述正突起和所述负突起的位置构造成能使在所述第一辊上的所述轴向方向上，每个正突起与邻近所述正突起的至少一个负突起共享横向基底边界，其中

所述第一直线(y-y)和所述第二直线(x-x)在单个第三线(z-z)

上重合，并且

在辊的预期操作期间和辊隙中，第一辊的正突起和负突起的所有横向倾斜表面正好在具有第二辊的各个负突起和正突起的相应横向倾斜表面的全面视图中位于表面上方，从而能够均匀地将压力分布到材料上。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第一辊和所述第二辊包括表面，所述表面包括下述列表中的任何一者：钢、金属、硬质金属、陶瓷。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述表面还包括保护层。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的设备，其中所述横向倾斜表面中的至少一个包括遮光结构装置，用于在光投射在所述压印材料上时通过所述材料的预期压印产生光学遮光效果。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述遮光结构装置包括像素化压印结构。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的设备，其中所述第一辊是马达辊，并且所述一对辊构造成使得所述马达辊驱动所述第二辊。

14.根据权利要求13所述的设备，其中通过同步装置使所述第一辊和所述第二辊同步。

15.根据权利要求13所述的设备，其中所述同步装置包括所述第一辊和所述第二辊的所述正突起和负突起，所述正突起和负突起协作以在所述辊的操作期间使所述第一辊和第二辊同步旋转。