KR101946188B1 - 인쇄 헤드용 밴드 지지 및 안정화 유닛, 및 이러한 방식으로 장착된 인쇄 스테이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밴드 (20) 용 지지 및 안정화 유닛 (200, 300, 400, 500) 에 관한 것으로, 상기 밴드 (20) 는 상류로부터 하류로 상기 유닛 위에서 그의 종방향으로 진행되고, 상기 지지 및 안정화 유닛은: - 밴드 (20) 의 하측과 접촉하기에 적합한 적어도 하나의 회전 지지 롤러 (31, 32), 및 - 밴드 (20) 를 인장시키기 위한 적어도 하나의 인장 디바이스 (121, 122, 122') 를 포함한다. 인장 디바이스 (121, 122, 122') 는: - 밴드 (20) 의 하측을 향해 배향된 안내면 (121a, 122a), - 상기 안내면 (121a, 122a) 을 향해 배향된 출구 개구 (121d) 에 의해 디바이스의 외부에서 개방되는 내부 공동, 및 - 상기 내부 공동 (121b) 의 내부에 공기 입구를 포함하여, 상기 밴드 (20) 에 상기 안내면 (121a, 122a) 을 향해 배향된 힘 (F2) 을 발생시킨다.

Description

인쇄 헤드용 밴드 지지 및 안정화 유닛, 및 이러한 방식으로 장착된 인쇄 스테이션{BAND SUPPORT AND STABILISATION UNIT FOR A PRINTING HEAD AND PRINTING STATION EQUIPPED IN THIS WAY}

본 발명은 연속 웨브용 지지 및 안정화 유닛에 관한 것이다. 이러한 지지 및 안정화 유닛은 특히 인쇄 헤드에 사용된다. 이러한 인쇄 헤드는, 다양한 두께를 가질 수 있고 또한 여러 유형의 재료, 특히 플라스틱 재료로 만들어질 수 있는 주재료의 웨브 (web) 상에서 패턴들 및/또는 정보의 비접촉식 인쇄에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 인쇄 헤드 및 적어도 하나의 지지 및 안정화 유닛이 장착된 인쇄 스테이션에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 패키징, 특히 이전에 인쇄된 웨브로부터 절단된 편평한 요소들을 이용하는 패키징의 제조에 관한 것이다.

패키징의 제조 시에, 웨브들, 특히 플라스틱 재료로 만들어지는 웨브들의 처리를 위해 높은 작업량이 달성된다. 따라서, 웨브 속도는, 시리즈로 배열된 여러 모듈에 걸쳐 하나 이상의 인쇄 작업들, 인쇄 전 및/또는 인쇄 후 코팅, 엠보싱 또는 디보싱 (debossing) 과 같이 계속해서 여러 프로세스를 연속적으로 수행할 수 있는 단일 기계에서 600 m/분만큼 높을 수 있다. 라인의 끝에서, 웨브는 릴대릴 (reel-to-reel) 인쇄로서 공지된 릴을 향해 롤 백 (rolled back) 되거나 오프컷들을 절단 및 폐기하는 모듈을 따르고, 이러한 후자의 작업은 종래 기술의 인쇄와 엄격하게 일치하여 수행되어야 한다.

여기에는 특히 사용된 인쇄 방법에 따른 다양한 유형들의 인쇄 모듈들이 있다. 소형 배치 (small batch) 인쇄에 대해, 오늘날 디지털 인쇄가 점점 더 사용되고 있다. 하지만, 이러한 유형의 인쇄는 웨브의 모든 방향으로 웨브의 위치와 인쇄 헤드들 사이에 극도의 정밀도가 필요하다: 길이, 폭 및 높이의 방향으로 인쇄 헤드에 대한 웨브의 상대 위치는 인쇄 및 절단 프로세스들을 동기화하기 위해 공간적으로 그리고 시간적으로 (temporally) 조절되어야 한다. 또한, 디지털 인쇄의 경우에, 여기에는 다양한 색상의 잉크에 대한 여러 인쇄 헤드들이 있고, 또한 때로는 웨브가 인쇄 헤드들보다 더 넓을 때에, 웨브의 전체 폭을 커버하기 위해 여러 인쇄 헤드들이 있다.

또한, 높은 또는 매우 높은 웨브 속도의 경우에, 웨브는 진동하고 또한 파동 (undulate) 치기 쉽고, 웹을 지지 및 구동하기 위한 수단이 웨브에서 충분한 접촉 및 인장을 유지하는 것을 불가능하게 하므로 이는 증가된 문제이다.

그러므로, 높은 또는 매우 높은 속도의 경우에, 인쇄 헤드들과 웨브의 위치 사이에 양호한 공간적 및 시간적 일치를 얻기는 어렵다.

또한, 웨브를 안내 및 안정화시키기 위하여, 잉크는 인쇄 동안 디포짓되므로, 인쇄 품질을 저해하지 않으면서 건조를 허용하기 위하여, 잉크가 건조될 때까지, 즉 인쇄 모듈을 통과하는 동안, 그리고 적어도 또한 인쇄 모듈을 따르는 하나 이상의 모듈들을 통과하는 동안, 웨브의 그러한 면은 임의의 요소에 의해 전혀 터치되지 않거나 임의의 요소와 접촉되지 않아야 한다.

따라서, 인쇄되는 면과 접촉할 수 없고, 또한 웨브를 가압함으로써 웨브를 압축할 수 없으므로, 제안된 기술들은, 일반적으로 웨브의 하측인 인쇄된 면에 대향하는 면에서 감압 구역을 형성하는 진공을 이용하는 것을 본질적으로 포함한다. 하지만, 웨브의 하측의 이러한 흡입은, 특히 얇은 필름들로 이루어지는 웨브들에 대해, 웨브의 인장을 방해하기 쉬운, 흡입 요소와 웨브 사이의 마찰을 부가한다. 또한, 이러한 감압은 또한 하나 이상의 인쇄 헤드들에서 공기 유동을 방해하여 인쇄 품질을 저해하는 위험을 수반한다.

본 발명의 제 1 목적은 공지된 디바이스들의 한계들을 가지지 않는 지지 및 안정화 유닛을 제안하는 것이다. 본 발명의 제 2 목적은 지지 및 안정화 유닛을 제안하여 이러한 지지 및 안정화 유닛과 협력하는 하나 이상의 인쇄 모듈들과 웨브 사이의 상대 위치의 양호한 정확도를 허용하는 것이다. 또한 다른 목적은, 고정된 표면에서 모듈들 및/또는 인쇄 헤드들에 의해 제공된 인쇄 품질과 비교하여 약간의 열하를 가지거나 열하를 가지지 않는 인쇄 품질을 보장하기 위하여, 모든 치수들로 적절하게 위치되고 또한 가능하게는 평면형인 인쇄면을 갖는 웨브를 구비하도록 웨브를 인장시키고자 하는 것이다. 또한, 본 발명은 웨브의 인쇄면과 접촉하지 않는 웨브를 안정화하기 위한 목적을 가지고, 이는 웨브가 건조되는 잉크로 커버될 때에, 인쇄 전이거나, 인쇄 중이거나, 또는 인쇄 후에, 인쇄되는 면을 방해하는 것을 회피하기 위해 적어도 안정화 디바이스의 전체 길이에 걸쳐 행해진다.

본 발명에 따라, 이러한 목적들은 특히 웨브용 지지 및 안정화 유닛에 의해 달성되고, 상기 웨브는 상류로부터 하류로 상기 유닛에 걸쳐 웨브의 종방향으로 진행하고, 상기 유닛은:

- 웨브의 하측과 접촉할 수 있는 적어도 하나의 회전 지지 롤러, 및

- 웨브를 인장하기 위한 적어도 하나의 인장 디바이스

를 직렬로 포함하고, 상기 인장 디바이스는:

- 웨브의 하측을 향해 배향되는 안내면,

- 안내면을 향해 배향되는 출구 개구를 통해 인장 디바이스의 외부에 연결되는 내부 공동, 및

- 내부 공동 내부의 공기 입구

를 포함하여, 웨브 상에서 안내면을 향해 배향된 힘을 생성한다.

이러한 해법은 웨브와 안내면 사이의 고속 공기 유동의 도달 (arrival) 에 기초하여, 이들 두 개 사이에 감압 구역을 형성한다. 이러한 공기 유동은 안내면을 향해 웨브를 당기는 경향이 있을 것이고, 다시 말하면 안내면에 웨브를 홀딩하는 경향이 있을 것이다. 이는 안내면의 윤곽을 따르는 웨브의 형상에 있어서 파동이나 다른 불규칙성 없이 안내면을 따라 웨브의 안정된 위치를 생성한다. 따라서, (안내면이 평면형이면) 웨브는 평면형으로 유지된다.

또한, 이러한 상황은, 웨브가 그의 종방향으로 진행하면서 연속적으로 진행 중에 있다는 사실로 인해, 웨브의 종방향에 평행한 반향으로 웨브에서 인장을 생성한다. 인장은 출구 개구로부터 안내면을 향해 배향된다.

이러한 해법은, 특히, 진행중인 웨브와 그의 지지부 사이에 마찰을 형성하지 않는 이점을 가지고, 이는 인쇄 모듈들 및/또는 헤드들에 관하여 매우 중요성을 가지며, 여기에서 웨브의 정확한 위치가 항상 가장 중요하다. 실제로, 이러한 정밀도는, 특히 하나의 인쇄 모듈 또는 헤드로부터 다음 인쇄 모듈 또는 헤드로 인쇄된 패턴들의 엄격한 중첩을 위해 웨브 상에 인쇄된 이미지 및/또는 텍스트의 정확한 위치와 인쇄 품질 모두를 보장하는데 필요하다. 실제로, 대부분은, 특히 상이한 색상의 잉크들을 사용하여 인쇄하기 위해 웨브의 종방향을 따라 직렬로 분포되는 다수의 인쇄 모듈들 또는 헤드들을 사용할 필요가 있고, 그리고/또는 웨브의 횡방향을 따라 스태거드 패턴 (staggered pattern) 으로 또는 연달아 오프셋된 방식으로 분포되는 다수의 인쇄 모듈들을 사용할 필요가 있다. 인쇄 모듈들의 길이가 웨브의 전체 폭을 커버할 수 없을 때에도 마찬가지이다.

시스템 전체 구성, 특히 웨브를 인장하기 위한 디바이스들의 위치는, 디지털 인쇄의 경우에 잉크의 최적 분사를 허용하는 하나 이상의 인쇄 모듈들 및/또는 헤드들에서 공기의 베인 (vein) 과 관련된 어떠한 애럴릭 (aeraulic) 방해도 최소화할 수 있다.

또한, 이러한 공기 유동은 기판의 온도를 감소시키는데 도움을 줄 수 있다.

예를 들어, 볼록한 연결면은 출구 개구와 안내면 사이에 형성될 수 있다. 이러한 배열체는 공기 유동이 안내면의 방향으로 용이하게 안내되게 하고, 또한 방향의 변화와는 별도로 사실상 방해 없이 안내면과 웨브 사이를 차지하게 한다.

지지 롤러의 최고점은 안내면의 최고점보다 위에 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 웨브를 인장하기 위한 디바이스에 의해 생성된 공기 유동에 의해 웨브를 인장하기 위한 디바이스의 방향으로 웨브가 인출되기 때문에, 지지 롤러 상에 웨브를 홀딩하는 보다 양호한 효과가 얻어진다.

웨브에 대하여 웨브를 인장하기 위한 디바이스의 거리, 길이방향 위치 및 각도 배향은 조절할 수 있다. 지지 롤러의 방향으로 웨브를 홀딩하고 양호한 인쇄 품질을 위해 적절한 인장을 획득하기 위하여 속도 및 유량의 적절한 특성들을 갖는 공기 유동을 형성하도록 인장 디바이스와 웨브 사이의 거리를 조정할 수 있다.

출구 개구는 웨브를 인장하기 위한 디바이스에 대해 선택된 배향에 따라 안내면의 상류 또는 하류에 위치될 수 있다.

지지 및 안정화 유닛은 웨브를 인장하기 위한 디바이스와 지지 롤러 사이에 배열된 적어도 하나의 회전 진동-방지 롤러를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 진동-방지 롤러의 목적은 가이드 역할을 하는 것이고, 진동-방지 롤러가 전진함에 따라 웨브를 수반하면서, 고속으로 이동하는 이러한 웨브의 진동을 감쇠시키는데 도움을 주는 것이다.

진동-방지 롤러의 최고점은 웨브를 인장하기 위한 인접한 디바이스의 안내면의 최고점보다 위에 위치될 수 있다. 그리고 진동-방지 롤러의 최고점은 인접한 지지 롤러의 최고점보다 아래에 위치될 수 있다. 따라서, 진동-방지 롤러에 인접한 지지 롤러와 접촉 상태에 있는 웨브는 진동-방지 롤러와 마찬가지로 접촉 상태에 있다. 실제로, 이러한 접촉은 특히 이러한 진동-방지 롤러에 인접한 인장 디바이스에 의해 생성된 인장에 의해, 그리고 유닛 내에 존재하는 요소들의 상부들의 위치들의 오프셋에 의해 보장된다. 지지 롤러, 그 후에는 중간 거리에 위치되는 진동-방지 롤러, 그리고 마지막으로는 인장 디바이스 사이에서 오프셋된다.

지지 및 안정화 유닛은 2 개의 인접한 회전 지지 롤러들을 추가로 포함할 수 있다. 지지 및 안정화 유닛은 웨브를 인장하기 위한 2 개의 디바이스들을 추가로 포함할 수 있다.

지지 및 안정화 유닛은 2 개의 진동-방지 롤러들을 추가로 포함할 수 있고, 상기 진동-방지 롤러들은 지지 롤러들의 양측에 위치되고 또한 상기 진동-방지 롤러들의 최고점은 지지 롤러들의 최고점보다 낮은 높이에서 배열된다.

인장 디바이스는 내부 공동을 한정하는 공기 매니폴드를 포함할 수 있다. 공기 매니폴드의 외부면은 안내면을 포함할 수 있고, 상기 매니폴드는, 내부 공동을 안내면에 연결하고 또한 출구 개구를 한정하는 슬롯을 구비한다. 매니폴드는 적어도 웨브의 폭을 커버하기에 적합한 거리에 걸쳐 연장할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 인쇄 스테이션에는 이하에서 설명되고 청구되는 바와 같은 적어도 하나의 지지 및 안정화 유닛 및 적어도 하나의 인쇄 헤드가 장착되어 있다. 인쇄 스테이션에서, 하나 이상의 인쇄 헤드들이 지지 롤러를 대향하여 지지 및 안정화 유닛 위에 배열된다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 인쇄 기계는 이하에서 설명되고 청구되는 바와 같은 인쇄 스테이션을 포함하고, 각각의 인쇄 헤드들은 상이한 색상의 잉크를 전달한다.

본 발명의 예시적인 실시형태들은 첨부 도면들에 의해 설명된 설명에서 제시된다.

- 도 1 은 종래 기술의 인쇄 모듈을 도시한다;
- 도 2 는 본 발명에 따른 지지 및 안정화 유닛의 제 1 실시형태를 도시한다;
- 도 3 은 대응하는 웨브 세그먼트를 갖는 인장 디바이스의 단면의 확대도이다;
- 도 4 내지 도 6 은 본 발명에 따른 지지 및 안정화 유닛의 제 2 실시형태, 제 3 실시형태 및 제 4 실시형태를 각각 도시한다;
- 도 7 은 본 발명에 따른 인쇄 기계의 실시형태를 도시한다.

나머지 설명에서, 상류 및 하류라는 용어들은 웨브의 진행 방향에 대하여 그리고 인쇄 헤드에 대하여 규정된다. 상류 요소는 웨브의 진행 방향에 대해 인쇄 헤드 전에 위치되고, 하류 요소는 웨브의 진행 방향에 대해 인쇄 헤드 후에 위치된다.

인쇄 헤드 (10) 는 종방향 (도 1 에서는 화살표 A) 으로 연속적으로 이동하는 웨브 (20) 의 상부면을 인쇄하기 위해 사용된다. 이를 위하여, 제 1 인쇄 모듈 (41) 은 웨브의 종방향으로 제 2 인쇄 모듈 (42) 로부터 거리 (D) 만큼 이격되어 있다. 제 1 인쇄 모듈 (41) 및 제 2 인쇄 모듈 (42) 은 웨브 (20) 가 지나갈 때에 그 위에 인쇄하기 위하여 웨브 (20) 의 상부면 위에 배열된다.

한 예로서, 이러한 인쇄 헤드 (10) 는 2 개의 인쇄 모듈들 (41 및 42) 을 포함한다. 한 예로서, 이러한 2 개의 인쇄 모듈들 (41 및 42) 은 단일 색상의 잉크를 전달한다. 한 예로서, 이러한 2 개의 인쇄 모듈들 (41 및 42) 은 웨브의 전체 폭에 걸쳐 연장한다. 다른 가능한 구성에 따라, 그리고 특히 이러한 2 개의 인쇄 모듈들 (41 및 42) 이 1 개의 잉크를 전달하는 경우에, 이러한 2 개의 인쇄 모듈들 (41 및 42) 은 웨브 (20) 의 전체 폭을 커버하기에 충분히 넓지 않으며, 또한 웨브 (20) 의 횡방향으로 오프셋되어 위치된다. 인쇄 헤드들은 2 개의 상이한 가로 열들에 스태거드 패턴으로 배열된 더 많은 인쇄 모듈들을 포함할 수 있다.

지지 및 안정화는 각 인쇄 모듈 (41 및 42) 과 각각 대향하게 그리고 수직하게 정렬되어 사용되는 2 개의 롤러들 (31 및 32) 에 의해 각각 제공된다. 이러한 지지 롤러들 (31 및 32) 은 모터구동되지 않지만, 웨브 (20) 의 종방향에 직교하는 수평 축선 주위에서 자유롭게 회전한다. 각각의 롤러들 (31 및 32) 은 그의 최고점이 높이 (e+d) 만큼 대향하여 배열된 대응하는 인쇄 모듈 (41, 42) 로부터 이격되어 있도록 위치된다. 거리 (e) 는 롤러들 (31 및 32) 위를 통과하는 웨브 (20) 의 두께이고, 거리 (d) 는 웨브 (20) 와 각 인쇄 모듈 (41 또는 42) 사이의 수직 간격이다. 미리 정해진 수직 간격 (d) 을 유지하는 것이 최적의 인쇄 품질을 위해 가장 중요하다.

하지만, 인쇄 모듈들 (41 및 42) 로부터 정확한 거리에서 웨브를 유지하기 위하여 웨브를 안내하는 롤러들 (31 및 32) 의 단순 존재는 웨브 (20) 를 적절하게 홀딩하기에 불충분하다. 실제로, 이러한 경우에, 웨브 (20) 는 불규칙한 인장으로 진동 또는 심지어 파동을 받게 되어, 값 (d) 의 특정 허용된 허용 오차에도 불구하고, 어떠한 경우에도 용인가능한 인쇄 품질을 위해 충분히 정확한 위치를 보장하기는 어렵다.

이러한 이유로, 종래 기술의 특징 인쇄 헤드들 (10) 에는 하나 이상의 흡입 모듈들 (50) 이 또한 장착되어 있다 (도 1). 이러한 흡입 모듈 (50) 은 예를 들어 웨브 (20) 아래에서 롤러들 (31 과 32) 사이에 배치된다. 흡입 모듈 (50) 이 활성화될 때에, 웨브 (20) 아래에 진공이 생성되고, 따라서 웨브 (20) 는 하방으로 당겨지는 경향이 있으며, 결과적으로 파동 형태의 하방으로 변형을 발생하는 경향이 생기고, 그의 피크는 흡입 모듈 (50) 을 향한다. 또한, 전술한 바와 같이, 이러한 진공은 웨브 (20) 의 진행을 둔화시킨다.

제 1 실시형태 (도 2 참조) 에 따라, 인쇄 헤드 (110) 에는 지지 및 안정화 유닛 (200) 이 장착되어 있다. 이러한 지지 및 안정화 유닛 (200) 은 웨브의 진행 방향 (화살표 A) 으로 하류 지지 롤러 (31) 및 상류 지지 롤러 (32) 를 형성하는 2 개의 인접한 회전 지지 롤러들 (31 및 32) 을 포함한다. 각 롤러 (31 및 32) 는 자유롭게 회전할 수 있도록 탑재되는 롤러들 (31, 32) 상에 놓이는 웨브 (20) 를 개재하여 인쇄 모듈 (41 및 42) 과 일렬로 수직하게 배열된다. 롤러들 (31 및 32) 및 인쇄 모듈들 (41 및 42) 은 도 1 과 관련하여 이전에 설명된 것들과 유사하다.

이러한 제 1 실시형태에서, 2 개의 롤러들 (31 및 32) 은 하류 지지 롤러 (31) 의 하류에 위치된 인장 디바이스 (121) 에 의해 보완되고, 상기 인장 디바이스 (121) 는 공기 유동 (111) 을 발생시키며, 상기 공기 유동 (111) 은 공기 유동 (111) 아래에 위치된 인장 디바이스 (121) 의 안내면 (121a) 과 웨브 (20) 의 하측 사이를 통과한다. 따라서, 이러한 공기 유동 (111) 은 지지 및 안정화 유닛 (200) 의 하류 부분에 위치된다. 이러한 공기 유동 (111) 은 웨브 (20) 와 동일한 방향으로 흐른다. 바람직하게는, 이러한 공기 유동 (111) 의 속도는 웨브 (20) 의 진행 속도보다 더 높다.

2 개의 롤러들 (31 및 32) 은 인장 디바이스 (121) 와 하류 지지 롤러 (31) 사이에 배열된 하류 진동-방지 롤러 (131) 에 의해 보완된다. 이러한 하류 진동-방지 롤러 (131) 는 웨브 (20) 의 종방향에 직교하는 수평 축선 주위에서 자유롭게 회전한다.

하류 진동-방지 롤러 (131) 의 수직 위치는 조절가능하다. 지지 롤러들 (31 및 32) 의 최고점 (도 2 참조) 은 기준 레벨 (R) 로서 취해진다. 바람직하게는, 하류 진동-방지 롤러 (131) 는 그의 최고점이 지지 롤러들 (31 및 32) 의 최고점보다 아래에 있도록 위치된다. 본원에서, 하류 진동-방지 롤러 (131) 는 기준 레벨 (R) 에 대하여 기준 레벨 (R) 보다 아래의 값 (x) 에 있다. 또한, 인장 디바이스 (121) 는 그의 최고점이 하류 진동-방지 롤러 (131) 의 최고점보다 더 낮도록 바람직하게는 위치된다. 인장 디바이스 (121) 의 최고점은 바람직하게는 연결면 (121e) 의 일부이다. 본원에서, 인장 디바이스 (121) 는 기준 레벨 (R) 에 대하여 값 (y) 에 있다.

도 3 은 웨브 (20) 의 종방향에 평행한 수직 평면에서 하류 인장 디바이스 (121) 를 단면도로 도시한다. 안내면 (121a) 은 상부 부분에서 상향 배향되고, 따라서 웨브 (20) 에 향한다. 인장 디바이스 (121) 는 내부 공동 (121b) 을 한정하는 공기 매니폴드를 포함하고, 상기 공기 매니폴드의 외부면은 안내면 (121a) 을 포함한다. 매니폴드는, 내부 공동 (121b) 을 안내면 (121a) 에 연결하고 또한 출구 개구 (121d) 를 한정하는 슬롯 (121c) 을 구비한다. 특히, 출구 개구 (121d) 와 안내면 (121a) 사이에는, 매니폴드의 외부면을 따라서 공기 유동 (111) 을 안내할 수 있는 볼록한 연결면 (121e) 이 형성된다.

바람직하게는, 공기 매니폴드는 적어도 웨브 (20) 의 폭을 커버하는데 적합한 거리에 걸쳐 연장한다. 대안으로, 인장 디바이스는 웨브 (20) 의 폭의 일부를 각각 커버하는 다수 인접한 매니폴드들을 포함한다. 이러한 단일 매니폴드 또는 이러한 다수 인접한 매니폴드들은 유리하게는 횡방향으로, 구체적으로는 웨브 (20) 의 종방향에 직교하는 방향으로 배향된다.

출구 개구 (121d) 는 안내면 (121a) 의 상류에 위치된다 (도 3). 이러한 경우에, 내부 공동 (121b) 을 빠져나와 슬롯 (121c) 을 통해 개구 (121d) 까지의 공기 유동 (111) 은 연결면 (121e) 을 따라서 통과하여, 이후에 안내면 (121a) 을 따르도록 배향을 점진적으로 변경시킨다. 공기 유동 (111) 은 거의 수직하게 빠져나오고, 따라서 도 3 에 도시된 위치에서 거의 수평하게 된다. 이러한 구성에서, 웨브 (20) 에 평행하게 그리고 웨브 (20) 와 동일한 진행 방향 (화살표 A) 으로 웨브 (20) 와 안내면 (121a) 사이에 형성된 공기 유동이 유입된다. 웨브 (20) 는 공기 유동 위에 있고, 안내면 (121a) 은 공기 유동 아래에 있다.

이는 웨브가 안내면을 향해 하방으로 당겨지는 것을 초래하고, 이들 2 개는 웨브 (20) 의 진행 운동을 수반하는 공기 유동에 의해 분리된다. 공기 유동 (111) 은, 슬롯 (121c) 위에서 본질적으로 수평하고 또한 하방으로 배향되는 구동력 (F1) 및 본질적으로 수직하고 또한 안내면 (121a) 을 따라 하방으로 배향되는 힘 (F2) 을 웨브에 인가하는 이러한 흡입을 발생시킨다 (도 3). 도시되지 않은 다른 변형예에 따라, 하류 인장 디바이스 (121) 에서, 출구 개구 (121d) 는 안내면 (121a) 의 하류에 위치된다.

바람직하게는, 내부 공동 (121b) 에 유입되는 공기의 유동 속도 및 압력은 작동 조건 하에서 필요한 공기 유동 (111) 을 형성하기에 충분해야 한다. 바람직하게는, 인장 디바이스 (121) 의 출구 개구 (121d) 를 빠져나오는 공기의 속도는 감압 효과를 생성하고, 따라서 웨브 (20) 를 지지 롤러 또는 진동-방지 롤러에 대해 당겨지기에 충분해야 한다.

웨브 (20) 를 더 용이하게 안정화시키기 위하여, 그리고 이러한 웨브 (20) 를 인장 상태로 유지하여 완화 (slackening) 또는 파동을 회피하기 위하여, 지지 및 안정화 유닛 (200) 의 요소들은 지지 롤러들 (31, 32) 로부터 인장 디바이스 (121) 로 상부로부터 하부로 오프셋 높이에 배치된다. 따라서, 이를 위하여, 진동-방지 롤러 (131) 의 최고점은 인접한 하류 인장 디바이스 (121) 의 안내면 (121a) 의 최고점보다 위에 그리고 인접한 상류 지지 롤러 (31) 의 최고점보다 아래에 위치된다.

특히 웨브 (20) 의 더 낮은 진행 속도를 위해 이러한 제 1 실시형태의 일 변형예 (미도시) 에 따라, 진동-방지 롤러 (131) 가 생략될 수 있다. 지지 롤러들 (31, 32) 은 인장 디바이스 (121) 와 결합된다. 제 1 실시형태에 따라, 이러한 인장 디바이스 (121) 가 지지 및 안정화 유닛 (200) 의 하류 부분에서 작용하면, 2 개의 롤러들 (31 및 32) 의 하류에서 웨브 (20) 를 인장시킬 수 있고, 따라서 웨브 (20) 의 안정한 위치를 유지시킬 수 있다.

또한, 이러한 제 1 실시형태의 다른 변형예 (미도시) 에 따라, 지지 및 안정화 유닛 (200) 은 단일 회전 지지 롤러 (31) 만을 포함한다. 이는 단일 인쇄 헤드 (141) 를 갖는 변형예이다.

인쇄 헤드 (110) 에는 제 2 실시형태 (도 4) 에 따른 지지 및 안정화 유닛 (300) 이 장착되어 있다. 이러한 지지 및 안정화 유닛 (300) 은 상류 지지 롤러의 상류에 위치되는 상류 진동-방지 롤러 (132) 를 추가로 포함한다. 도 4 에는, 상류 진동-방지 롤러 (132) 가 지지 및 안정화 유닛 (300) 의 상류에 위치된다.

하류 진동-방지 롤러 (131) 처럼, 상류 진동-방지 롤러 (132) 의 수직 위치는 조절가능하다. 마찬가지로, 상류 진동-방지 롤러 (132) 는 그의 최고점이 지지 롤러들 (31 및 32) 의 최고점보다 아래에 있도록 바람직하게는 위치된다. 상류 진동-방지 롤러 (132) 는 기준 레벨 (R) 에 대하여, 즉 이러한 기준 레벨 (R) 보다 아래의 값 (x) 에 있다. 따라서, 웨브 (20) 는 볼록한 - 또는 다른 - 형상에 따라 지지 롤러들 (31 및 32) 의 상류에서 또한 수반되고, 이는 인쇄 모듈들 (41 및 42) 의 상류에서 웨브 (20) 의 인장을 향상시키는데 도움이 된다.

이러한 지지 및 안정화 유닛 (300) 은, 기준 레벨 (R) 에 대한 값 (x) 의 분리를 갖는 이러한 경우에, 지지 롤러들 (31, 32) 의 양측에 위치되고 그의 최고점이 지지 롤러들 (31, 32) 의 최고점보다 낮은 높이에 위치되는 2 개의 진동-방지 롤러들 (131, 132) 을 포함한다 (도 4 참조).

인쇄 헤드 (110) 에는 제 3 실시형태 (도 5) 에 따른 지지 및 안정화 유닛 (400) 이 장착되어 있다. 또한, 이러한 지지 및 안정화 유닛 (400) 은 상류 지지 롤러의 상류에 그리고 지지 및 안정화 유닛 (400) 의 상류에 위치된 제 2 인장 디바이스 (122) 를 포함한다 (도 5). 이러한 상류 인장 디바이스 (122) 는 하류 인장 디바이스 (121) 와 유사하고, 또한 안내면과 웨브 (20) 사이에 상류 공기 유동 (112) 을 형성한다.

제 3 실시형태에 다른 지지 및 안정화 유닛 (400) 의 경우에, 상류 인장 디바이스 (122) 의 출구 개구는, 상류 공기 유동 (112) 이 웨브 (20) 의 진행 방향에 반대로 하류에서 상류로 배향되도록 안내면의 하류에 위치된다. 이러한 상류 인장 디바이스 (122) 는 안내면을 향해 하방으로 당겨지는 웨브의 효과를 가지고, 이들 두 개는 웨브 (20) 의 진행 운동에 반대로 유동하는 공기 유동에 의해 분리된다. 도 3 의 경우에서와 같이, 상류 인장 디바이스 (122) 를 빠져나오는 공기 유동 (112) 은, 슬롯의 위에서, 도 3 의 힘 (F1) 과 반대되는, 본질적으로 수평하고 상방으로 배향되는 구동력 및 본질적으로 수직하고 안내면 (122a) 을 따라 하방으로 배향되는 힘 (F2) 을 웨브에 인가하는 흡입을 생성한다.

하류 인장 디바이스 (121) 의 힘들 (F1 및 F2) 에 더하여, 지지 및 안정화 유닛 (400) 의 모든 요소들에 의해 웨브 (20) 상에 가해진 최종 인장력 (T 및 T') 은 도 3 에 도시되어 있다. 웨브의 세그먼트는 하류에서 수평하고 하방으로 배향되는 인장 (T) 을 받고, 상류에서 수평하고 상방으로 배향되는 인장 (T') 을 받는다. 따라서, 인장 (T 및 T') 은 완전히 또는 부분적으로 서로 상쇄된다.

인쇄 헤드 (110) 에는 제 4 실시형태 (도 6) 에 따른 지지 및 안정화 유닛 (500) 이 장착되어 있다. 이러한 경우에, 제 4 실시형태와의 유일한 차이는 상류 인장 디바이스 (122') 의 출구 개구가 안내면의 상류에 위치된다는 것이다. 이러한 경우에, 상류 인장 디바이스 (122') 는 안내면을 향해 하방으로 당겨지는 웨브 (22) 의 효과를 가지고, 이들 2 개는 웨브 (20) 의 진행 운동을 수반하는 공기 유동에 의해 분리된다. 도 3 의 경우에서와 같이, 상류 인장 디바이스 (122') 를 빠져나오는 공기 유동 (112') 은, 슬롯 위에서, 도 3 의 힘 (F1) 과 동일한 맥락에서 본질적으로 수평하고 또한 하방으로 배향되는 구동력 및 실질적으로 수직하고 또한 안내면 (122a') 을 따라 하방으로 배향되는 힘 (F2) 을 웨브에 인가하는 흡입을 생성한다.

일 바람직한 배열체에 따라, 본 발명의 지지 및 안정화 유닛 (400; 도 5 또는 500; 도 6) 은 2 개의 인장 디바이스들 (121 및 122) 을 포함한다. 일반적인 방식으로, 이러한 2 개의 인장 디바이스들 (121 및 122) 은 특히 진동-방지 롤러들 (131, 132) 이 없는 경우에, 하나 이상의 지지 롤러들 (31 및 32) 의 양측에 위치된다. 2 개의 진동-방지 롤러들 (131 및 132) 의 존재 시에, 2 개의 인장 디바이스들 (121 및 122) 은, 그 자체가 하나 이상의 지지 롤러들 (31 및/또는 32) 의 양측에 배열되는 진동-방지 롤러들 (131 및 132) 의 양측에 위치된다.

이는 웨브를 안정화시키기 위한 방법을 구현하고, 회전 지지 롤러 (31 및/또는 32) 의 양측에, 웨브 속도보다 큰 속도를 가지는 공기 유동이 웨브의 세그먼트보다 아래에 위치되는 안내면과 웨브 (20) 사이로 보내진다. 이는 보디의 레벨에서 웨브를 유지하기 위하여 회전 지지 롤러의 양측에 안내면에 대향하는 웨브의 세그먼트를 하방으로 당겨지는 공기 유동을 형성한다.

따라서, 웨브 (20) 를 안정화하기 위하여 인가되어야 하는 힘들 (F1 및 F2) 의 강도, 인가 지점 및 배향에 따라, 1 개 또는 2 개의 인장 디바이스들 (121 및/또는 122 및/또는 122') 이 사용되고, 각 인장 디바이스에 대해, 공기 유동이 빠져나오는 슬롯이 위치되는 측면 - 및 결과적으로 공기 유동의 배향 - 이 선택되며, 각 인장 디바이스의 높이 및 각도 배향이 조절된다.

인쇄 기계 (700; 도 7) 에서, 스테이션 (600) 에는 4 개의 디지털 인쇄 헤드들 (141, 142, 143 및 144) 이 장착되어 있고, 각각은 시안, 마젠타, 노랑 및 검정 (CMYK) 으로부터 선택된 상이한 색상의 잉크를 전달한다. 각각의 4 개의 디지털 인쇄 헤드들에는 웨브의 폭에 걸쳐 분포되는 인쇄 모듈들의 시리즈가 제공된다. 또한, 안정화 유닛 (400) 은 각 인쇄 헤드 (141, 142, 143 및 144) 에 상응한다. 스테이션 (600) 의 각각의 인쇄 헤드 (141, 142, 143 및 144) 는 안정화 유닛 위에 위치된다. 헤드의 각각의 인쇄 모듈들은 지지 롤러에 대향하여 위치된다.

Claims (14)

1. 웨브 (20) 용 지지 및 안정화 유닛 (200, 300, 400, 500) 으로서,
   상기 웨브 (20) 는 상류로부터 하류로 상기 지지 및 안정화 유닛에 걸쳐 종방향으로 진행되고,
   상기 지지 및 안정화 유닛은:
   - 상기 웨브 (20) 의 하측과 접촉할 수 있는 적어도 하나의 회전 지지 롤러 (31, 32), 및
   상기 웨브 (20) 를 인장시키기 위한 적어도 하나의 인장 디바이스 (121, 122, 122')
   를 직렬로 포함하고, 상기 인장 디바이스는:
   - 상기 웨브 (20) 의 상기 하측을 향해 배향된 안내면 (121a, 122a),
   - 상기 안내면 (121a, 122a) 을 향해 배향되는 출구 개구 (121d) 를 통해 상기 인장 디바이스의 외부에 연결되는 내부 공동, 및
   - 상기 내부 공동 (121b) 내부의 공기 입구
   를 포함하여, 상기 웨브 (20) 상에서 상기 안내면 (121a, 122a) 을 향해 배향된 힘 (F2) 을 생성하고,
   상기 지지 롤러 (31, 32) 와 상기 인장 디바이스 (121, 122, 122') 사이에 배열된 적어도 하나의 회전 진동-방지 롤러 (131, 132) 를 추가로 포함하고,
   상기 진동-방지 롤러 (131, 132) 의 최고점은 인접한 인장 디바이스 (121, 122, 122'') 의 상기 안내면 (121a, 122a) 의 최고점보다 위에 그리고 인접한 지지 롤러 (31, 32) 의 최고점보다 아래에 위치되는, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 출구 개구 (121d) 와 상기 안내면 (121a, 122a) 사이에는 볼록한 연결면 (121e) 이 형성되는, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지 롤러 (31, 32) 의 최고점은 상기 안내면 (121a, 122a) 의 최고점 보다 위에 위치되는, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 웨브 (20) 에 대한 상기 인장 디바이스 (121, 122, 122') 의 각도 배향 및 거리가 조절가능한, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 출구 개구 (121d) 는 상기 안내면 (121a, 122a) 의 상류 또는 하류에 위치되는, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   2 개의 인접한 회전 지지 롤러들 (31, 32) 을 포함하는, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
9. 제 1 항에 있어서,
   2 개의 인장 디바이스들 (121, 122, 122') 을 포함하는, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨브용 지지 및 안정화 유닛은 지지 롤러들 (31, 32) 의 양측에 배치되는 2 개의 진동-방지 롤러들을 포함하고, 상기 진동-방지 롤러들의 최고점은 상기 지지 롤러들 (31, 32) 의 최고점보다 낮은 높이로 배열되는, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 인장 디바이스 (121, 122, 122') 는 상기 내부 공동 (121b) 을 한정하는 공기 매니폴드를 포함하고, 상기 공기 매니폴드의 외부면은 상기 안내면 (121a, 122a) 을 포함하고, 상기 공기 매니폴드는, 상기 내부 공동 (121b) 을 상기 안내면 (121a, 122a) 에 연결하고 또한 상기 출구 개구 (121d) 를 한정하는 슬롯을 구비하는, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 매니폴드는 적어도 상기 웨브 (20) 의 폭을 커버하기에 적합한 거리에 걸쳐 연장하는, 웨브용 지지 및 안정화 유닛.
13. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 8 항 내지 제 12 항 중 한 항에 따른 적어도 하나의 지지 및 안정화 유닛 (200, 300, 400, 500) 및 적어도 하나의 인쇄 헤드 (141, 142, 143, 144) 가 장착된 인쇄 스테이션으로서,
    상기 인쇄 헤드 (141, 142) 는 상기 지지 롤러 (31, 33) 를 향하여 상기 지지 및 안정화 유닛보다 위에 배열되는, 인쇄 스테이션.
14. 제 13 항에 따른 인쇄 스테이션을 포함하는 인쇄 기계로서,
    상기 인쇄 헤드들 (141, 142) 각각은 상이한 색상의 잉크를 전달하는, 인쇄 기계.

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