KR102043368B1 - 핫스탬핑 프레스 - Google Patents

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애나 디미트리제빅
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케이비에이-노타시스 에스에이
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Abstract

본 발명은 핫스탬핑 프레스(10'; 10", 10'")에 관한 것으로, 연속된 웹의 연속적인 시트 또는 연속적인 부분의 형태로 공급된 기판(S) 상에 핫스탬핑에 의해 포일 재료(FM)를 옮기거나 박형화하는 것을 허용하게 설계된 포일 인가 유닛(2; 2*)을 포함하고, 상기 포일 재료(FM)는 포일 피딩 시스템(3)에 의해 공급된 포일 캐리어(FC)의 형태로 상기 포일 인가 유닛(2; 2*)에 공급된다. 이러한 핫스탬핑 프레스(10'; 10", 10'")는 상기 핫스탬핑 프레스(10'; 10", 10'")는 상기 기판(S) 상으로 옮겨지거나 박형화된 상기 포일 재료(FM)가 UV-경화 동작을 거치게 하기 위해 상기 포일 인가 유닛(2; 2*)의 뒤쪽에서 상기 기판(S)의 경로(A)를 따라서 위치한 적어도 하나의 UV-경화 유닛(61; 62; 63)을 더 포함한다. 상기 포일 재료(FM)에는 상기 기판(S)에 상기 포일 재료(FM)가 부착되는 것을 보장하도록 의도된 접착제가 제공되고, 상기 접착제는 상기 포일 인가 유닛(2; 2*)에 의해 만들어진 열의 인가에 반응하는 핫멜트(hot-melt) 화합물과 상기 UV-경화 유닛(61; 62; 63)에 의해 만들어진 자외 복사선의 인가에 반응하는 UV-경화 화합물이 결합한 것을 포함한다.

Description

핫스탬핑 프레스
본 발명은 일반적으로 핫스탬핑(hot-stamping) 프레스에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 연속된 웹(web)의 연속적인 시트(sheet) 또는 연속적인 부분의 형태로 공급된 기판 상에 핫스탬핑에 의해, 포일(foil) 재료를 전송 또는 박형화(lamination)하는 것을 허용하도록 설계된 포일 적용 유닛을 포함하는 핫스탬핑 프레스에 관한 것으로, 이러한 포일 재료는 포일 피딩 시스템(feeding system)에 의해 공급된 포일 캐리어(carrier)의 형태를 갖는 포일 적용 유닛에 이송된다. 본 발명은 또한 연속된 웹의 연속적인 시트 또는 연속적인 부분의 형태로 공급된 기판 상에 핫스탬핑에 의해 포일 재료를 전송 또는 박형화하는 공정에 관한 것이다. 본 발명은 특히 은행권(banknote)과 같은 보안 문서(security document)의 제조를 위해 적용 가능하다.
포일 재료의 핫스탬핑을 실행하기 위해 적합하게 되는 핫스탬핑 프레스들은, 예를 들면 국제(PCT) 공보인 WO97/35721A1, WO97/35794A1, WO97/35795A1, WO97/36756A1, WO03/043823A1, WO2005/102733A2, 및 WO2008/104904A1와 같이 관련 분야에 알려져 있고, 이들 공보는 그 전문이 본 명세서에 참조로 통합되어 있다.
도 1은 위 공보들에서 논의된 것처럼, 총체적으로 참조 번호 10으로 지정된 알려진 시트-이송된(sheet-fed) 핫스탬핑 프레스를 예시한 것이다. 이러한 핫스탬핑 프레스(10)는 뒤쪽에 위치한(downstream-located) 포일 적용 유닛(2)에서 처리를 위해 시트 이송 파일(pile)(15)로부터 연속해서 개별 시트(S)들을 공급하는 시트 피더(sheet feeder)(1)로부터 이송되는 연속적인 시트(S) 상으로의 포일 재료의 핫스탬핑을 수행하기 위해 설계된다. 이러한 포일 적용 유닛(2)은 본 예시에서 연속적인 시트(S) 상으로 포일 재료를 핫스탬핑함으로써 전공하는 것을 허용하도록 설계되고, 이러한 포일 재료는 통상적으로 포일 피딩 시스템(3)에 의해 연속된 밴드(band)의 형태로 포일 적용 유닛(2)에 이송된다. 더 정확하게는, 시트(S) 상으로 전송될 포일 재료는 알맞은 포일 캐리어(FC) 상에서 제공되고, 이러한 포일 캐리어(FC)는 열과 압력이 결합된 적용시 시트(S) 상으로 포일 캐리어(FC)로부터의 포일 재료의 전송을 허용하도록, 시트(S)의 표면과 접촉하게 된다.
대안적으로, 포일 적용 유닛(2)은 국제(PCT) 공보 WO2008/104904A1에 개시된 예에서와 같이 포일 재료의 박형화를 허용하도록 적합하게 될 수 있다(역시 마찬가지로 본 명세서에 전문이 참조로 통합되어 있는 국제(PCT) 공보인 WO2009/112989A1과 WO2010/001317A1를 참조하라). 이 경우, 포일 캐리어(FC)의 적어도 한 부분이 적용된 포일 재료의 부분으로서 시트(S) 상에 박형화된다.
포일 적용 유닛(2)은 스탬핑 실린더(21)의 원주 상에 제공되는, 적어도 하나, 보통은 다수의 원주상 스탬핑 섹션(210)(도 2 참조)이 있는 가열된 스탬핑 실린더(21)를 포함한다. 예시된 예에서, 스탬핑 실린더(21)는 그러한 스탬핑 실린더의 원주 상에 제공되고, 복수의 축(axial) 위치에서 스탬핑 실린더(21)의 회전축을 따라서(즉, 도 2에서의 방향(x)을 따라서) 축 방향으로 분포되는 복수의(즉 6개의) 원주상 스탬핑 섹션(210)을 실제로 포함하고, 이 경우 축 위치들은 시트(S) 상에 존재하는 보안 임프린트(imprint)들의 상이한 컬럼(column)들에 대응한다는 점을 알게 된다. 원주상 스탬핑 섹션(210)들 각각은 스탬핑 실린더(21)의 원주 주위에서(즉, 도 2에서 원주 방향(y)을 따라서) 번갈아 분포되는 연속적인 스탬핑 세그먼트(211)를 실제로 포함한다. 예시된 예에서, 스탬핑 실린더(21)는 4개의 세그먼트로 이루어진 실린더이고, 그에 따라 각 스탬핑 섹션(210)은 4개의 그러한 스탬핑 세그먼트(211)를 포함하는데, 이러한 스탬핑 세그먼트(211)는 국제(PCT) 공보인 WO2005/102733A2에서 더 상세히 논의되는 것처럼 대응하는 실린더 피트(pit)(21b)에서 양 단부(end)에 고착되는 개별 스탬핑 세그먼트로서 통상적으로 설계된다.
도 1과 도 2에 도시된 것처럼, 시트 보유(holding) 유닛(21a)의 4개의 세트는 스탬핑 실린더(21)에 이송되는 각각의 연속적인 시트(S)의 리딩 에지(leading edge)를 보유하기 위해, 스탬핑 실린더(21)의 원주 주위에 분포된다. 이들 시트 보유 유닛(21a)은 특히 흡입에 의해 시트(S)의 리딩 에지를 보유하도록 설계되는 흡입 유닛들로서 구성될 수 있다. 예시된 예에서, 시트 보유 유닛(21a)은 도 2에서 예시되고 국제(PCT) 공보 WO2005/102733A2에서 더 상세히 논의된 것처럼, 실린더 피트(21b)들에서 제공되고 고착되는 다수의 브릿지(bridge) 요소(215)로 통합된다.
포일 캐리어(FC)는 보통 포일 캐리어(FC)의 공급을 위한 1개 이상의 서플라이 롤(supply roll)(31)과 참조 번호(FC*)로 지정된, 사용된 포일 케리어를 감아 올리기 위한 1개 이상의 와인딩-업(winding-up) 롤(32)을 포함하는 포일 피딩 시스템(3)에 의해 포일 적용 유닛(2)에 이송된다. 포일 피딩 시스템(3)의 특별한 구조는 본 발명의 상황에서 주요 관련성을 가지고 있지 않다. 포일 피딩 시스템(3)이 레지스터(register)에서의 포일 캐리어(FC)를 시트(S)에 공급하도록 적합하게 되어 있다는 점을 이해하는 것으로 족하다. 포일 피딩 시스템(3)의 구조 및 작동에 관한 더 상세한 정보는 예컨대 국제(PCT) 공보인 WO94/13487A1에서 발견될 수 있고, 이러한 공보는 그 전문이 본 명세서에 참조로 통합되어 있다.
전술한 핫스탬핑 프레스에서는, 포일 캐리어(FC)가 포일 피딩 시스템으로부터 시트 피더(1)로부터 공급되는 시트(S)들과 주위 스탬핑 섹션(210)들 사이의 스탬핑 실린더(21)까지 공급되는 것이 이해될 것이다.
도 1에 예시된 것처럼, 다수의 역압(counter-pressure) 롤러(22)가 스탬핑 실린더(21)의 원주의 부분 주위에 제공된다. 더 정확하게는 역압 롤러(22)가 쌍으로 배치되고, 스탬핑 실린더(21)의 원주에 맞닿아 시트(S)의 하면을 누르고, 그로 인해 포일 재료를 그것의 캐리어(FC)로부터 시트(S)로 옮겨지게 하기 위해 포일 캐리어(FC)와 시트(S) 사이에 알맞은 압력의 인가를 보장하도록, 스탬핑 실린더(21)의 원주의 뒤쪽 부분 주위에 분포된다. 이러한 옮겨짐은 또한 알맞은 온도까지 가열되는 스탬핑 실린더(21)를 통해 인가된 열의 인가를 통해 보장된다. 역압 롤러(22)의 쌍들은 보통 개별 역압 유닛으로서 구성되고, 이들 역압 유닛 각각은 스탬핑 실린더(21)의 원주에 맞닿아 또는 더 정확하게는 원주 스탬핑 섹션(210)들의 원주에 맞닿아 역압 롤러(22)를 누르게 설계된 그것 자체의 압축 공기식(또는 유압식) 실린더 또는 피스톤(23)을 포함한다. 전문이 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 유럽 특허 공보 EP0582178A1과 국제(PCT) 공보 WO2005/120832A1는, 핫스탬핑 프레스용 역압 롤러 시스템이 상세한 내용을 더 기재하고 있다.
전술한 상황에서, 도 2에 예시된 것처럼, 원주 스탬핑 섹션(210)의 스탬핑 세그먼트(211) 각각은 보통 대응하는 스탬핑 표면(들)(211a)을 포함하고, 이러한 스탬핑 표면(들)(211a)은 역압 롤러(22)에 대한 연속된 지지를 제공하도록 포일 캐리어(FC)가 존재하는 구역 바깥쪽에서 시트(S)들과 접촉하는 스탬핑 표면(들)(211a)의 어느 한쪽에 위치한 지지 트랙(211b)과 함께, 포일 캐리어(FC)와 접촉한다. 도 2에 도시된 것처럼, 지지 트랙(211b)은 실린더 피트(21b)의 구역에 걸쳐 역압 롤러(22)에 대한 중단되지 않는 지지를 제공하도록, 브릿지(bridge) 요소(215)들과 한 줄로 정렬된다. 도 2에 예시된 것에서는, 각각의 스탬핑 세그먼트(211)가 복수의 개별 스탬핑 표면(211a)을 포함하고, 이들 개별 스탬핑 표면(211a)은 포일 재료의 개별 패치(patch)들을 시트(S)에 적용하는 대표적인 것이다. 스트라이프(stripe) 적용의 경우에는, 스탬핑 세그먼트(211) 각각이 보통 시트(S)로 포일 재료의 대응하는 연속된 스트라이프를 옮기도록 하기 위해 하나의 연속된 스탬핑 표면(211e)을 포함하게 된다.
포일 적용 유닛(2)의 뒤쪽에서는 스탬핑 실린더(21)로부터 멀리 시트(S)들에 여전히 부착되는 포일 캐리어(FC)와 시트(S)들을 나르기 위한 컨베이어 시스템(4)이 보통 제공된다. 이러한 컨베이어 시스템(4)은, 일반적으로 시트(S)와 포일 케리어(FC)를 냉각시키고, 그로 인해 포일 케리어(FC)를 분리하기 전에 시트(S) 상에 포일 재료가 부착되는 것을 증대시키기 위해, 시트(S)와 포일 케리어(FC)가 가져와지는 원주 주위에 컨베이어 벨트 또는 밴드(41)와 냉각(cooling) 롤러(42)를 포함한다. 또한 시트(S)들로부터 포일 케리어(FC)를 분리하도록 컨베이어 시스템(4)의 경로를 따라서 포일 분리 장치(45)가 보통 제공된다. 그런 다음 사용된 포일 캐리어(FC*)가 와인딩-업(winding-up) 롤(들)(32) 둘레에서 감아 올려지거나 포일 적용 유닛(2)의 앞쪽에 재차 가능하게 공급된다(이는 보통 패치 적용의 경우에 행해진다 - 다시 국제(PCT) 공보 WO94/13487A1를 참조하라).
컨베이어 시스템(4)의 뒤쪽 끝에서는, 핫스탬핑 프레스(10)의 시트 전달 유닛(5)에서, 구별을 위해 참조 번호(S*)로 지정된 처리된 시트들을 운반하고 전달하기 위해 뒤쪽에 위치한 체인-그리퍼(chain-gripper) 시스템과 함께 작용하는 흡입 드럼(drum)(46)이 보통 제공된다. 더 정확하게는, 이러한 체인-그리퍼 시스템은 사이에서 연장하는 한 쌍의 무한(endless) 체인(53)을 구동하고, 시트 전달 파일(55)의 상부에서 전달되게 하기 위해 리딩 에지에 의해 처리된 시트(S*)들을 보유하고, 처리된 시트(S*)들을 개별적으로 운반하도록 설계된 보유 이격된 그리퍼 바(bar)(54)들 보유하는 체인 휠(wheel)(51, 52)로 구성된다. 2개 이상의 전달 파일(55)이 제공될 수 있다.
도 1에 도시된 역압 롤러(22)를 사용하는 것에 대한 대안예는 역압 유닛들로서 작동하는 개별 실린더 유닛들을 사용하는 것으로 유리하게 구성될 수 있고, 이 경우 실린더 유닛에는 스탬핑 실린더(21)의 원주 스탬핑 섹션(210)과 협력하게 위치하고 적어도 하나의 전용 드라이브에 의해 바람직하게 회전 구동되는 복수의 원주 프레싱(pressing) 요소가 제공된다. 그러한 해결책은 특히 본 출원인의 이름으로 2015년 11월 5일자로 출원되고 제목이 "SHEET-FED STAMPING PRESS"인 유럽 특허 출원 15193276.1호와 15193279.5호에 개시되어 있다. 그러한 해결책은 도 3에 개략적으로 예시되어 있다.
전술한 핫스탬핑 프레스의 상황에서 직면하는 문제는, 포일 재료의 관련 기판으로의 적절한 부착을 보장하는 것이고, 그 점에 있어서 알려진 핫스탬핑 프레스들을 개선하기 위한 끊임없는 필요성이 존재한다.
본 발명의 일반적인 목적은 알려진 핫스탬핑 프레스와 핫스탬핑 프로세서들을 향상시키는 것이다.
더 정확하게는, 본 발명의 목적은 처리된 기판들에 포일이 부착되는 것을 향상시키게 허용하는 핫스탬핑 프레스와 프로세서를 제공하는 것이다.
이들 목적은 청구상들에서 정의된 핫스탬핑 프레스와 프로세스를 통해 이루어진다.
따라서, 연속된 웹의 연속적인 시트들 또는 연속적인 부분들의 형태로 공급된 기판 상에 핫스탬핑에 의해 포일 재료를 옮기는 것 또는 박형화하는 것을 허용하게 설계된 포일 적용 유닛을 포함하는 핫스탬핑 프레스가 제공되고, 이러한 포일 재료는 포일 피딩 시스템에 의해 공급된 포일 캐리어의 형태로 포일 적용 유닛에 공급된다. 본 발명에 따르면, 핫스탬핑 프레스는 또한 기판 상에 옮겨지거나 박형화된 포일이 UV-경화 동작(operation)을 거치게 하기 위해 포일 적용 유닛의 뒤쪽에서 기판의 경로를 따라 위치한 적어도 하나의 UV-경화 유닛을 포함한다. 이러한 상황에서, 포일 재료에는 기판 상에 포일 재료가 부착되는 것을 보장하기 위해 의도된 접착제가 제공되고, 이러한 접착제는 포일 적용 유닛에 의해 만들어진 열의 인가에 반응하는 핫-멜트(hot-melt) 화합물와, UV-경화 유닛에 의해 만들어진 자외 복사선의 인가에 반응하는 UV-경화 화합물의 결합물(combination)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 핫스탬핑 프레스는 또한 기판으로부터 포일 캐리어의 부분을 최소로 분리하기 위해 포일 적용 유닛의 뒤쪽에 위치한 포일 분리 장치를 포함하고, 포일 분리 장치의 앞쪽에는 UV-경화 유닛이 제공된다. 대안적인 일 실시예에 따르면, UV-경화 유닛은 포일 분리 장치의 뒤쪽에 제공된다.
유리하게, 핫스탬핑 프레스는 또한 기판 상에 포일 재료를 인가한 후 포일 재료와 접착제를 냉각시키기 위해 포일 적용 유닛의 뒤쪽에 위치한 냉각 유닛을 포함하고, 그러한 냉각 유닛의 뒤쪽에는 UV-경화 유닛이 제공된다.
대안적으로, 그러한 UV-경화 유닛은 포일 적용 유닛 바로 다음에 위치할 수 있다.
본 발명의 특별히 유리하고 바람직한 실시예에 따르면, UV-경화 유닛은 UV-LED 경화 유닛이다.
본 발명의 또 다른 변형예에 따르면, 포일 피딩 시스템은 기판의 경로에 가로질러 복수의 가로 놓인 위치에서 포일 캐리어를 공급하기에 적합하게 되어 있고, UV-경화 유닛은 기판의 경로에 가로질러 분포되는 복수의 UV-경화 헤드(예컨대, UV-LED 경화 헤드)를 포함하며, 각각의 UV-경화 헤드는 포일 재료가 기판에 인가되는 가로질러 놓인 위치들 중 대응하는 것에 위치하고 있다. 이러한 상황에서, 기판의 경로에 가로질러 놓인 UV-경화 헤드들의 위치는 유리하게 조정 가능하다. 또한 각각의 UV-경화 헤드는 그러한 UV-경화 유닛을 지나 포일 재료의 경로의 세로 섹션을 따라 자외 복사선의 초점이 맞추어지게 바람직하게 설계된다.
본 발명의 또 다른 변형예에 따르면, 포일 피딩 시스템은 기판의 경로에 가로 질러 복수의 가로질러 놓인 위치에서 포일 캐리어를 공급하기에 적합하게 되어 있고, UV-LED 경화 유닛은 그러한 기판의 경로에 대해 가로로 연장하는 가로 바(transverse bar)를 포함하며, 이러한 가로 바는 복수의 개별적으로 다루어질 수 있는 LED 소자 또는 LED 소자들의 개별적으로 다루어질 수 있는 클러스터(cluster)를 포함하고, 이러한 LED 소자들 또는 LED 소자들의 클러스터는 포일 재료가 기판에 인가되는 가로 위치들에 따라서 활성화된다.
UV 경화 유닛은 기판 경로의 만곡된 부분을 따라서(이 경우 UV 경화 유닛은 그것을 지나서 기판을 지지하는 롤러 또는 실린더와 협력하게 바람직하게 설계된다) 또는 기판 경로의 실질적으로 편평한 부분을 따라서(이 경우 UV 경화 유닛은 그것을 지나서 기판을 지지하는 편평한 표면과 협력하게 바람직하게 설계된다) 위치할 수 있다.
또한 연속된 웹의 연속적인 시트들 또는 연속적인 부분들의 형태로 공급된 기판 상에 핫스탬핑에 의해 포일 재료를 옮기거나 박형화하는 프로세스가 제공되고, 이 경우 포일 재료는 포일 캐리어의 형태로 공급되며, 그러한 프로세스는 (ⅰ)기판 상에 포일 재료가 부착되는 것을 보장하도록 의도된 접착제를 포일 재료에 제공하는 단계로서, 이러한 접착제는 열의 인가에 반응하는 핫-멜트 화합물과, 자외 복사선의 인가에 반응하는 UV-경화 화합물의 결합물을 포함하는, 제공 단계, (ⅱ) 핫스탬핑에 의해 기판 상에 포일 재료를 옮기거나 박형화하는 단계로서, 이러한 핫스탬핑 동작은 접착제의 핫-멜트 화합물이 열처리를 받게 하는 것을 수반하는, 단계, 및 (ⅲ) 그 후 접착제의 UV-경화 화합물이 자외 복사선에 쪼이는 것을 수반하는 UV-경화 동작을 기판 상에 옮겨지거나 박형화된 포일 재료가 거치게 하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 이러한 프로세스는 핫스탬핑 동작 후 기판으로부터 포일 캐리어의 부분을 최소로 분리하는 단계를 더 포함하고, 이 경우 UV-경화 동작은 기판으로부터 포일 캐리어의 부분을 최소로 분리하기 전에 행해진다.
마찬가지로 바람직하게, 이러한 프로세스는 핫스탬핑 동작 후 포일 재료와 접착제를 냉각시키는 단계를 더 포함하고, 이러한 UV-경화 동작은 포일 재료와 접착제를 냉각시킨 후 행해진다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예가 아래에서 논의된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 비제한적인 예에 의해서만 제시되고 첨부된 도면에 의해 예시되는 본 발명의 실시예들의 이어지는 상세한 설명을 읽음으로서 좀더 명확히 나타나게 된다.
도 1은 알려진 핫스탬핑 프레스의 개략적인 측면도.
도 2는 도 1의 핫스탬핑 프레스에서 사용될 때의 알려진 스탬핑 실린더의 부분 사시도.
도 3은 2015년 11월 5일의 유럽 특허 출원 15193276.1호와 15193279.5호의 개시물에 따른 핫스탬핑 프레스의 개략적인 측면도.
도 4a는 도 3의 핫스탬핑 프레스의 상황에서의 포일 재료의 스트라이프 적용예용으로 적합한 스탬핑 세그먼트의 개략도.
도 4b는 도 3의 핫스탬핑 프레스의 상황에서의 포일 재료의 패치 적용예용으로 적합한 스탬핑 세그먼트의 개략도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 핫스탬핑 프레스의 개략적인 측면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 핫스탬핑 프레스의 개략적인 측면도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 핫스탬핑 프레스의 개략적인 측면도.
도 8은 2개의 연속 시트에서 포일 재료를 적용하는 것의 개략적인 예시도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 상황에서 유리하게 고려될 수 있는 UV 경화 유닛의 제1 예의 개략적인 예시도.
도 10은 본 발명의 상황에서 유리하게 고려될 수 있는 UV 경화 유닛의 제2 예의 개략적인 예시도.
본 발명은 은행권과 같은, 보안 문서들의 제작을 위해 시트-공급된(sheet-fed) 핫스탬핑 프레스의 특별한 상황에서 설명된다. 이러한 상황에서, 시트들에는 보통 시트들 상에 인쇄된 다수의 보안 임프린트의 매트릭스 배열이 제공된다(예컨대, 그러한 보안 임프린트가 참조 기호 BN으로 지정되어 있는 도 8을 참조하라). 하지만 본 발명은 일반적으로 연속된 웹의 연속적인 시트 또는 연속적인 부분들의 형태로 공급된 프로세스 기판들에 적용 가능하다는 점이 이해되어야 한다. 그러한 기판은 종이 또는 솜(cotton) 기재의(based) 기판, 폴리머 기판, 및 보안 문서들의 제작시 보통 사용되는 것과 같은 하이브리드 또는 복합 기판을 포함하지만 이들에 국한되지 않는 임의의 알맞은 타입의 기판일 수 있다.
도 3은 2015년 11월 5일자로 발표된 유럽 특허 출원 15193276.1호와 15193279.5호의 개시물에 따른 시트 공급된 핫스탬핑 프레스(10*)의 개략적인 그림이다. 핫스탬핑 프레스(10*)의 관련된 서브그룹들은 도 1에 도시된 핫스탬핑 프레스(10)의 대응하는 서브그룹들, 즉 시트 피더(1), 포일 피딩 시스템(3), 콘베이어 시스템(4), 및 전달 유닛(5)과 기본적으로 동일하다. 도 1에서와 동일한 참조 번호로 지정되어 있는 도 3의 핫스탬핑 프레스(10*)의 성분들은 다시 설명되지 않고, 이들 성분 중 일부는 본 발명에 직접적으로 영향을 미치지 않는다는 점을 알아야 한다. 특히, 도 3에 개략적으로 도시된 컨베이어 시스템(4)과 전달 유닛(5)의 구성은 본 발명에 직접 영향을 미치지 않고, 핫스탬핑 프레스(10*)의 스탬핑 실린더(21)로부터 멀리 시트(S)들과 포일 캐리어(FC)를 옮기는 것을 보장하기 위해 다른 해결책이 예측될 수 있었다.
도 3의 핫스탬핑 프레스(10*)는 특히 도 1의 스탬핑 실린더(21)와 기본적으로 비슷한 스탬핑 실린더(21)를 포함하는, 참조 번호(2*)로 지정된 포일 적용 유닛을 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 스탬핑 실린더(21)에는 마찬가지로 그것의 원주 상에 제공되고 스탬핑 실린더(21)의 원주 주위에 차례로 분포된 연속적인 스탬핑 세그먼트(211* 또는 211**)(도 4a와 도 4b에서 개략적으로 도시된)를 포함하는 적어도 하나의 원주 스탬핑 섹션(210)(도 3에서는 명확히 도시되지 않은)이 제공된다. 도 1 및 도 2의 종래 기술의 예에서와 같이, 스탬핑 실린더(21)는 4개의 세그먼트로 이루어진 실린더이고, 시트-운반 실린더로서의 역할을 한다. 그러므로 스탬핑 실린더(21)는 마찬가지로 스탬핑 실린더(21)의 원주 주위에 분포되고 스탬핑 실린더(21)의 원주에 맞닿아 연속적인 시트(S)들을 보유하게 설계된 다수의 시트 보유 유닛(21a)을 포함한다.
주된 차이점은 스탬핑 실린더(21)와 협력하고 시트(S)들 상에 압력을 가하기 위해 사용되는 역압 시스템의 구조와 동작에 있다. 도 3의 예시에서, 스탬핑 실린더(21)의 원주의 한 부분 주위에 다수(즉 예시된 예에서는 3개)의 역압 유닛(25)이 분포된다. 이들 역압 유닛(25)은 연속적인 시트(S)들과 포일 캐리어(FC)를 스탬핑 세그먼트(211*/211**)의 외측 표면에 맞닿아 누르게 설계된다. 도 1의 해결책과는 대조적으로, 각 역압 유닛(25)은 스탬핑 실린더(21)의 원주 스탬핑 섹션(210)과 협력하게 위치한 적어도 하나의 원주 누름 요소가 제공되는 실린더 유닛으로서 설계되는데, 즉 원주 스탬핑 섹션(210)이 존재하는 만큼 많은 원주 누름 요소가 존재한다. 각각의 역압 유닛(25)의 원주 누름 요소들은 바람직하게는 공통 샤프트(미도시) 상에서 지지되는 누름 고리(ring)들로서 설계된다.
도 3에서 역압 유닛(25)들로서 작용하는 원주 누름 요소들의 특별한 구조는 여기에 상세히 설명되지 않는다. 스탬핑 실린더(21)가 그것의 원주 상에 제공된 복수의 원주 스탬핑 섹션(210)을 포함하고, 그러한 원주 스탬핑 섹션(210)이 복수의 축 위치에서 스탬핑 실린더(21)의 회전축을 따라서 축 방향으로 분포되는 경우에, 각각의 역압 유닛(25)에는 스탬핑 실린더(21)의 원주 스탬핑 섹션(210)의 축 위치들에 대응하는 복수의 축 위치에서 실린더 유닛의 회전축을 따라서 축 방향으로 분포되는 복수의 원주상 누름 요소들이 마찬가지로 제공된다는 점을 이해하는 것으로 족하다. 그러한 상황에서, 포일 피딩 시스템(3)은 원주 스탬핑 섹션(210)의 축 위치들에 대응하는 복수의 축 위치(예컨대, 도 8 참조)에서 다수의 포일 캐리어(FC)에 공급하도록 적합하게 된다.
역압 유닛(25)들은 적어도 하나의 전용 드라이브에 의해 유리하게 회전 구동된다. 이는 모든 역압 유닛(25)을 구동하는 공통 드라이브일 수 있거나, 또는 바람직하게는 도 3에서 개략적으로 예시된 것처럼 역압 유닛(25)들 중 대응하는 것을 각각 구동하는, 서보 모터들과 같은 별개의 드라이브(26)들일 수 있다. 바람직하게, 각각의 역압 유닛(25)의 회전 속도 또는 각(angular) 위치는 스탬핑 실린더(21)의 회전 속도 또는 각 위치에 대하여 조정이 가능하다. 이는 시트(S)들의 운반을 향상시키고 포일 캐리어(FC)로부터 시트(S)들로의 포일 재료의 최적의 옮김을 보장하기 위해 역압 유닛(25)들의 동작을 조정하는 것을 돕는다. 이는 또한 만약 필요하다면 하나의 스탬핑 세그먼트(211*/211**)로부터 그 다음 것으로의 개별 역압 유닛(25)들의 적당한 위치 변경을 허용한다.
도 4a와 도 4b에 도시된 것처럼, 각각의 스탬핑 세그먼트(211*/211**)는 시트(S)들로 옮겨질 포일 재료에 대응하는 포일 캐리어(FC)의 대응하는 부분들과 접촉하게 되는 1개 이상의 스탬핑 표면(211a*/211a**)을 포함한다. 도 4a는 스트라이프 적용예를 위해 사용된 스탬핑 세그먼트(211*)의 구조를 보여준다. 이 경우, 스탬핑 세그먼트(211*)는 연속적인 시트(S)들 상으로 포일 재료의 연속된 스트라이프를 적용하는 것을 허용하도록 설계된 연속된 스탬핑 표면(211a*)을 포함한다. 도 4b는 패치 적용예를 위해 사용된 스탬핑 세그먼트(211**)의 구조를 보여준다. 이러한 다른 예에서는, 스탬핑 세그먼트(211**)가 연속적인 시트(S)들 상으로의 포일 재료의 1개 이상의 대응하는 부분(또는 패치)를 적용하는 것을 허용하게 설계된 1개 이상의 개별 스탬핑 표면(211a**)을 포함한다. 예시된 예에서는, 6개의 개별 스탬핑 표면(211a**)이 제공되고, 이는 보안 임프린트의 6개의 행(row)을 운반하는 시트(S)들 상으로의 패치 적용에 있어서 편리하다. 관련 스탬핑 표면들의 개수와 위치는 처리될 시트(S)의 특별한 레이아웃(layout)에 따라서 달라진다는 점이 이해될 것이다(가능한 레이아웃의 또 다른 비제한적인 예는 예컨대 도 8에 도시되어 있다).
바람직하게, 스탬핑 실린더(21)의 원주에 대한 역압 유닛(25) 각각의 거리는 조정 가능하다. 즉, 각각의 역압 유닛(25)은 도 1의 해결책에서처럼 임의의 압축 공기식 또는 유압식 시스템의 작용 하에 스탬핑 실린더(21)의 원주에 맞닿아 눌러지지 않지만, 각각의 역압 유닛(25)의 스탬핑 실린더(21)의 원주에 대한 위치 그 자체는 조정된다. 다시 말해, 각각의 역압 유닛(25)에 의해 발휘된 결과로 생기는 압력은 스탬핑 실린더(21)에 대한 실린더 유닛의 실제 위치, 시트(S)들, 및 역압 유닛(25)과 스탬핑 실린더(21) 사이에 개재되는 포일 캐리어(FC)의 결합된 두께에 따라 달라진다. 스탬핑 실린더(21)의 원주에 대한 역압 유닛(25)의 거리의 그러한 조정은 참조 번호 27에 의해 도 3에서 개략적으로 예시되고 지정되는 알맞은 편심 베어링들에 역압 유닛 각각을 장착함으로써 바람직하게 이루어진다.
스탬핑 실린더(21)의 원주에 대한 역압 유닛(25)들의 위치 조정은 도 4a와 도 4b에 예시된 것처럼, 스탬핑 세그먼트(211*/211**) 상에 지지 트랙(track)(도 2에 도시된 지지 트랙(211b)들과 같은)을 제공하는 것을 요하지 않는다는 점에서 특히 유리하다. 실제로, 스탬핑 실린더(21)의 원주에 맞닿은(또는 더 정확하게는 원주 스탬핑 섹션(210)들의 원주에 맞닿은) 실린더 유닛의 연속된 지지는 그러한 경우에 더 이상 요구되지 않는다. 이는 상당히 흥미로운 점인데, 이는 시트(S)들과의 접촉 표면이 상당히 감소되고, 따라서 그로 인해 생기는 마찰이 감소하기 때문이며, 이는 포일 재료를 인가하는 동안 시트(S)들의 원치 않는 움직임 또는 미끄러짐을 감소 또는 심지어 방지하는 것을 돕고, 더구나 포일 재료가 시트(S)들 상에 인가되는 구역의 외측 양쪽에서 시트(S)들의 표면과의 원치 않는 상호 작용을 억제한다.
또한, 역압 유닛(25)의 각각의 원주 누름 요소의 명목상(nominal) 직경(D25)에 대한 스탬핑 실린더(21)의 각각의 원주 스탬핑 섹션(210)의 명목상 직경(D21)의 비는 바람직하게 그리고 유리하게는 정수배이다. 예시된 예에서 이러한 비(D21/D25)는 4와 같다. 이는 원주 누름 요소(들)의 원주와 스탬핑 실린더(21)의 각 세그먼트 사이의 1:1 관계가 존재한다는 점에서 특히 유리한데, 즉 원주 누름 요소(들)의 원주의 각각의 포인트는 항상 시트들의 표면 상의 동일한 포인트에 대응한다(스탬핑 실린더(21)와 역압 유닛(25)이 각 스탬핑 세그먼트(211*/211**)의 시작시 동시에 회전되거나 다시 위치가 정해진다고 가정하여). 그러므로 원주 누름 요소(들)의 표면 상의 시트(S)들로부터의 찌꺼기(잉크 찌꺼기와 같은)의 임의의 원치 않는 이송이 시트(S)들의 상이한 위치로 다시 옮겨져서, 그렇지 않으면 시트(S)들 상의 원치 않는 품질 결함을 야기할 수 있는 위험이 존재하지 않는다.
도 3의 핫스탬핑 프레스의 추가 개선예는 2015년 11월 5일자의 유럽 특허 출원 15193276.1호와 15193279.5호에서 논의되고, 이들의 전문은 본 명세서에 참조로 통합되어 있다.
본 발명은 도 3 또는 도 1의 핫스탬핑 프레스 또는 임의의 다른 알맞은 핫스탬핑 프레스의 상황에서 적용 가능하다는 점이 이해되어야 한다. 그러므로 도 1과 도 3(그리고 이제 논의될 도 5 내지 도 7의)의 도면은 순수하게 예시적인 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 상황에서, 포일 재료(FM)(즉, 기판(S)의 표면과 접촉하도록 의도되는 측(side))에는 기판(S) 상으로 포일 재료(FM)가 부착되는 것을 보장하도록 의도된 접착제가 제공되고, 이러한 접착제는 각각 포일 재료(2, 2*)에 의해 만들어진 열의 인가에 반응하는 핫멜트(hot-melt) 화합물과, 포일 인가 유닛(2, 2*)의 뒤쪽에서 기판(S)의 경로(도 8 내지 도 10에서 A로 표시되는 화살표로 나타난)를 따라서 위치하는 적어도 하나의 UV-경화 유닛에 의해 만들어진 자외 복사선의 인가에 반응하는 UV-경화 화합물의 결합물을 포함한다.
이러한 접착제는 전술한 화합물의 혼합물의 형태로 및/또는 접착제의 1개 이상의 층의 형태로 포일 재료(FM) 상에 제공될 수 있다. 접착제의 실제 구성은 포일 재료(FM)의 타입과, 처리되는 기판(S)의 타입에 따라 달라질 수 있다. 알맞은 접착제는 특히 BASF사로부터 입수 가능하다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라, 구별을 위해서 참조 번호(10')로 지정된, 핫스탬핑 프레스의 개략적인 측면도이다. 도 5의 핫스탬핑 프레스(10')는 도 3에 도시된 전술한 핫스탬핑 프레스(10')과 동일한 기본 구성을 공유한다. 하지만 이미 언급된 바와 같이, 도 5에 예시된 개념은 도 1의 핫스탬핑 프레스를 포함하지만 그것에 제한되지 않는, 임의의 다른 알맞은 핫스탬핑 프레스에 동등하게 적용 가능하다. 부가된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서 다른 핫스탬핑 프레스 구성이 예측될 수 있다. 예컨대, 핫스탬핑 프레스는 유럽 특허 공보인 EP0858888A2, EP1593503A2, EP2059468A1, 및 EP2285720A1에서 논의된 타입의 편평한 구성을 나타낼 수 있다.
이러한 제1 실시예에 따르면, 핫스탬핑 프레스(10')는 참조 번호(61)로 지정되고, 냉각 유닛(42)의 뒤쪽과 포일 분리 장치(45)의 앞쪽에 위치하는 적어도 하나의 UV-경화 유닛을 유리하게 포함하여, 기판(S)에 옮겨지거나 박형화된 포일 재료가 UV-경화 동작을 거치게 한다. 이러한 특별히 바람직한 예에서는, UV-경화 동작이 특히 편리한 시간에서, 즉 포일 재료(FM)와 접착제의 냉각 후와, 기판(S)으로부터의 포일 캐리어(FC)의 분리 전에 수행된다. 이는 냉각 동작과 포일 분리 동작의 관점으로부터 이상적인 위치이다.
도 5의 예시물에서, UV-경화 유닛(61)은 기판(S)의 경로의 만곡된 부분을 따라서, 즉 냉각 유닛(42) 직후에 위치하는 컨베이어 시스템(4)의 컨베이어 롤러/실린더(412)의 부근에서 위치한다. UV-경화 유닛(61)은 기판(S)의 경로의 실질적으로 편평한 부분을 따라서, 즉 출력 부분에서 컨베이어 시스템(4)의 컨베이어 벨트/밴드(41)를 지지하는 테이블(구체적으로 도시되지 않은)의 편평한 표면(415) 부근에서 양자 택일로 위치할 수 있다. 그 점에 있어서, UV-경화 유닛(61)은 그것이 포일 분리 장치(45)의 앞쪽에 위치하게 된다는 차이점을 가지고 도 6의 UV-경화 유닛(62)과 비슷한 방식으로 위치할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라, 구별을 위해 참조 번호(10")으로 지정된 핫스탬핑 프레스의 개략적인 측면도이다. 도 6의 핫스탬핑 프레스(10")는 마찬가지로 도 3과 도 5에서 도시된 전술한 핫스탬핑 프레스(10*, 10')와 동일한 기본 구성을 공유한다. 도 5의 제1 실시예와는 대조적으로, 여기서는 참조 번호 62로 지정된 적어도 하나의 UV-경화 유닛이, 기판(S)으로 옮겨지거나 박형화된 포일 재료(FM)가 UV-경화 동작을 거치게 하기 위해, 포일 분리 장치(45)(그리고 냉각 유닛(42)의)의 뒤쪽에 위치한다. 그러므로 이러한 다른 예에서는, UV-경화 동작이 기판(S)으로부터 포일 캐리어(FC)가 분리된 후에만 수행된다.
도 6의 예시물에서는, UV-경화 유닛(62)이 기판(S)의 경로의 실질적으로 편평한 부분을 따라서, 즉 출력 부분에서 컨베이어 시스템(4)의 컨베이어 벨트/밴드(41)를 지지하는 테이블의 편평한 표면(415)의 부근에 위치한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따라, 구별을 위해 참조 번호(10'")으로 지정된 핫스탬핑 프레스의 개략적인 측면도이다. 도 7의 핫스탬핑 프레스(10'")는 재차 도 3, 도 5, 및 도 6에 도시된 전술한 핫스탬핑 프레스들(10*, 10', 10")과 동일한 기본 구성을 재차 공유한다. 도 5와 도 6의 제1 실시예 및 제2 실시예와는 대조적으로, 참조 번호 63으로 지정된 적어도 하나의 UV-경화 유닛이 포일 인가 유닛(2*)(2) 직후에(즉, 냉각 유닛(42)의 앞쪽에) 위치하여, 기판(S)으로 옮겨지거나 박형화된 포일 재료(FM)가 UV-경화 동작을 거치게 한다. 그러므로 이러한 다른 예에서는, UV-경화 동작이 핫스탬핑 동작 직후에 수행된다.
도 7의 예시물에서는, UV-경화 유닛(63)이 기판(S)의 경로의 만곡된 부분을 따라서, 즉 포일 인가 유닛(2*)(2) 직후에 위치하는 컨베이어 시스템(4)의 컨베이어 롤러/실린더(411)의 부근에서 위치한다.
도 5, 도 6 및/또는 도 7의 실시예들의 결합이 본 발명의 상황에서 가능하다는 점을 알아야 한다. 또한, 기판(S)으로 옮겨지거나 박형화된 포일 재료(FM)가 UV-경화 동작을 거치게 하기 위해, 포일 인가 유닛(2/2*)의 뒤쪽에서 기판(S)의 경로를 따라서 2개 이상의 UV-경화 유닛이 위치할 수 있다.
본 발명의 상황에서, 각각의 UV-경화 유닛(61, 62, 63)은 바람직하게는 UV-LED 경화 유닛, 즉 UV-LED 기술에 기초한 UV-경화 유닛이다. UV-LED 기술은 UV-경화 유닛의 동작시 자유도 증가뿐만 아니라, 핫스탬핑 프레스에서의 UV-경화 유닛의 통합 면에서(특히, 보통 덜 엄격한 냉각 요구 조건의 관점에서) 더 큰 가요성을 제공한다. 예컨대, 어떠한 UV-경화 동작도 필수적이지 않은, 도 8의 예시물에서처럼, 2개의 연속적인 시트들 사이에서와 같이, 포일 재료(FM)와 기판(S)의 관련 부분이 처리되는 것에 따라서 UV-경화 유닛은 선택적으로 활성화되거나 비활성화될 수 있다.
또한, 본 발명의 핫스탬핑 프레스의 포일 피딩 시스템(3)이 기판(S)의 경로(A)에 가로질러 복수의 가로 위치들에서 포일 캐리어(FC)를 공급하기 위해 적합하게 되는 특별한 적용예의 상황에서는(도 8의 비제한적인 예시물에서 개략적으로 도시된 것처럼), UV-경화 유닛은 기판(S)의 경로(A)에 가로질러 분포되는 복수의 UV-경화 헤드(600)(도 9a에 도시된 것처럼)를 바람직하게 포함하고, 이 경우 각각의 UV-경화 헤드(600)는 포일 캐리어(FC)/포일 재료(FM)가 기판(S)에 인가되는 가로 위치들 중 대응하는 것에 위치하고 있다. 도 9a의 예시물에서는, 5개의 UV-경화 헤드(600)가 제공된다. UV-경화 헤드(600)의 실제 개수는 처리될 관련 기판들의 레이아웃, 즉 기판(S) 상에 제공되는 보안 임프린트(BN)의 컬럼(column)들의 개수에 따라 달라진다는 점이 재차 이해되어야 한다.
그러한 점에서, 기판(S)의 경로(A)에 가로지르는 각각의 UV-경화 헤드(600)의 위치는 유리하게 조정 가능한데, 이는 예컨대 기판들의 경로(A)에 가로질러 연장하는 알맞은 가이딩 레일 상에 개별 UV-경화 헤드(600)를 장착함으로써 이루어질 수 있다.
게다가, 도 9b에 도시된 것처럼 본 발명의 유리한 개선예에 따르면, 각각의 UV-경화 헤드(600)는 UV-경화 유닛을 지나서 포일 캐리어(FC)/포일 재료(FM)의 경로(A)의 세로 섹션(도 9a에서 참조 부호(L)로 지정된)을 따라서 자외 복사선이 집중되도록 바람직하게 설계된다. 그러한 상황에서는 처리되는 관련 포일 재료(FM)의 폭을 덮기에 충분한 폭(W)(기판(S)의 경로(A)에 가로질러)을 나타내는 표면 상에 자외 복사선이 집중되도록 관련 UV-경화 헤드(600)를 설계하는 것이 특히 유리하다.
도 10에 개략적으로 도시된 UV-경화 유닛 구성의 일 변형예에 따르면, 기판(S)의 경로(A)에 가로질러 연장하고, 참조 번호(650)에 의해 지정된 가로 바(transverse bar)를 포함하는 UV-LED 경화 유닛을 사용하는 것을 대안적으로 예상할 수 있고, 이 경우 가로 바(650)는 복수의 개별적으로 어드레스 가능한 LED 요소들 또는 LED 요소들의 개별적으로 어드레스 가능한 클러스터(cluster)들을 포함하며, 이러한 LED 요소들 또는 LED 요소들의 클러스터들은 도 10에서 더 어두운 영역들에 의해 개략적으로 예시된 것처럼, 기판(S) 상에 포일 재료(FM)가 인가되는 가로 위치들에 따라서 활성화된다.
이러한 상황에서, 개별적으로 어드레스 가능한 LED 요소들 또는 LED 요소들의 클러스터들은 포일 캐리어(FC)/포일 재료(FM)의 관련 위치들과 기판의 특별한 레이아웃에 UV-경화 유닛을 적합하게 하는데 있어서 큰 융통성을 허용한다.
전술한 실시예들에 대한 다양한 수정예 및/또는 개선예가 만들어질 수 있다. 특히, 이미 언급된 것처럼 본 발명은 임의의 알맞은 핫스탬핑 프레스 구성에 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 일반적으로 연속된 웹의 연속적인 부분들이나 연속적인 시트들의 형태로 공급된 기판 상에 핫스탬핑에 의해 포일 재료를 옮기거나 박형화하는 것에 적용 가능하다.
또한, 본 발명은 예컨대 종이 또는 솜(cotton) 기반의 기판, 폴리머 기판, 하이브리드 또는 복합 기판 등일 수 있는, 처리되는 기판의 타입에 관계없이 적용 가능하다.
10: (시트-공급된) 핫스탬핑 프레스(종래 기술 - 도 1)
10*: (시트-공급된) 핫스탬핑 프레스(도 3)
10': (시트-공급된) 핫스탬핑 프레스(발명의 제1 실시예 - 도 5)
10": (시트-공급된) 핫스탬핑 프레스(발명의 제1 실시예 - 도 6)
10'": (시트-공급된) 핫스탬핑 프레스(발명의 제1 실시예 - 도 7)
1: 시트 피더
15: 시트 피딩 파일(pile)
S: 기판(들)(예컨대, 연속된 웹의 연속적인 시트들 또는 연속적인 부분들)
S*: 포일 재료(FM)가 인가된 기판(들)(처리된 기판)
BN: 기판(S) 상에 제공된 개별 보안 임프린트들(예컨대, 은행권 임프린트들)
2: 포일 인가 유닛(종래 기술 - 도 1)
2*: 포일 인가 유닛(도 3의 대안)
FC: 시트(S) 상에 인가될 포일 재료를 운반 또는 형성하는 포일 캐리어(예컨대, 핫스탬핑 포일)
FC*: 사용된 포일 캐리어
FM: 포일 캐리어(FC)로부터 기판(S) 상에 옮겨지거나 포일 캐리어(FC)의 부분으로서 기판(S) 상에 박형화된 포일 재료
21: 스탬핑 실린더(예컨대, 4개의 세그먼트 실린더)
21a: 스탬핑 실린더(21) 상에서 연속적인 시트(S)들을 보유하기 위해 스탬핑 실린더(21)의 원주 주위에 분포된 시트 보유 유닛들
21b: 시트 보유 유닛(21a)이 위치하는 실린더 피트들
210: 스탬핑 실린더(21)의 원주 상에 제공되고, 복수의 축 위치에서 스탬핑 실린더(21)의 회전축(가로 방향 x)을 따라서 다수의 원주 스탬핑 섹션들이 축 방향으로 분포되는 원주 방향(y)에서 연장하는 원주 스탬핑 섹션들
D21: 스탬핑 실린더(21), 즉 원주 스탬핑 섹션(210)들의 공칭 직경
211: 스탬핑 실린더(21)의 원주 주위에서 차례로 분포되고 원주 스탬핑 섹션(210)을 공동으로 형성하는 복수의(예컨대, 4개) 연속적인 스탬핑 세그먼트들(종래 기술 - 도 1과 도 2)
211a: 스탬핑 세그먼트(211)들의 스탬핑 표면(들)(포일 캐리어(FC)와 접촉하는)
211b: 스탬핑 세그먼트(211)들의 지지 트랙들(시트(S)들과 접촉하고 역압 롤러(22)들에 관한 연속된 지지를 제공하는)
215: 하나의 스탬핑 세그먼트(211)로부터 그 다음 스탬핑 세그먼트까지 역압 롤러들에 관한 연속된 지지를 보장하기 위해 실린더 피트(21b)에서 제공된 브릿지 요소들(종래 기술 - 도 1과 도 2)
211*: 원주 스탬핑 섹션(210)의 부분을 형성하는 스탬핑 세그먼트(도 3의 예의 상황에서 사용된 - 도 4a 참조)
211a*: 스탬핑 세그먼트(211*)의 연속된 스탬핑 표면(스트라이프 인가를 위한)
211**: 원주 스탬핑 섹션(210)의 부분을 형성하는 스탬핑 세그먼트(도 3의 예의 상황에서 사용된 - 도 4b 참조)
211a**: 스탬핑 세그먼트(211**)의 개별 스탬핑 표면들(패치 인가를 위한)
22: 역압 롤러들(종래 기술 - 도 1)
23: 스탬핑 실린더(21)의 원주에 맞닿아 역압 롤러(22)를 누르기 위해 설계된 압축 공기식 실린더(종래 기술 - 도 1)
25: 역압 유닛들/실린더 유닛들(도 3과 도 5 내지 도 7)
D25: 역압 유닛(25)들, 즉 그것의 원주 누름 요소들의 공칭 직경(D21/D25는 정수배이다)
26: 역압 유닛(25)들을 회전 구동하기 위해 사용된 드라이브(예컨대, 서보 모터들)(도 3)
27: 역압 유닛(25)들의 편심 베어링들(도 3)
3: 포일 피딩 시스템
31: 포일 캐리어(FC)의 공급을 위한 서플라이 롤
32: 사용된 포일 캐리어(FC*)를 감아 올리기 위한 와인딩-업(winding-up) 롤러
4: 스탬핑 실린더(21)로부터 멀리 시트(S)들과 포일 캐리어(FC)를 운반하기 위한 컨베이어 시스템
41: 컨베이어 벨트/밴드 42: 냉각 유닛(예컨대, 냉각 롤러)
45: 포일 분리 장치 46: 흡입 드럼
411: 포일 인가 유닛(2/2*) 바로 다음에 위치한 컨베이어 시스템(4)의 운반 롤러/실린더
412: 냉각 유닛(42) 바로 다음에 위치한 컨베이어 시스템(4)의 운반 롤러/실린더
415: 컨베이어 시스템(4)의 출력 부분에 위치한 지지 표면(예컨대, 테이블)
5: 시트 전달 유닛 51, 52: 체인 휠(chain whell)
53: 체인 휠들(51, 52) 사이에서 연장하는 무한 체인
54: 무한 체인(53)에 의해 구동된 이격된 그리퍼 바(gripper bar)
55: 시트 전달 파일
61: UV-LED 경화 유닛(도 5의 실시예)와 같은 UV-경화 유닛
62: UV-LED 경화 유닛(도 6의 실시예)와 같은 UV-경화 유닛
63: UV-LED 경화 유닛(도 7의 실시예)와 같은 UV-경화 유닛
600: UV-경화 유닛(61, 62 또는 63)을 형성하는 개별 UV-경화 헤드들(예컨대, UV-LED 경화 헤드들)(도 9a 및 도 9b의 실시예)
650: UV-경화 유닛(61, 62 또는 63)을 형성하고 개별적으로 어드레스 가능한 LED 요소들 또는 LED 요소들의 개별적으로 어드레스 가능한 클러스터들을 포함하는 가로 바(도 10의 실시예)
x: 가로/축 방향(스탬핑 실린더(21)와 역압 유닛(25)들의 회전 축들에 평행한)
y: 원주 방향(경로(A)에 평행한 시트 이송 방향)
A: 기판(S)/포일 캐리어(FC)/포일 재료(FM)의 경로
L: UV-경화 동작을 거치는 포일 캐리어(FC)/포일 재료(FM)의 경로(A)의 세로 섹션(길이가 작은(a few) 센티미터로부터 여러(several) 센티미터에 이르는)
W: UV-경화 동작을 거치는 기판(S)의 표면과 포일 캐리어(FC)/포일 재료(FM)의 표면의 폭(경로(A)에 가로지르는)

Claims (17)

  1. 핫스탬핑(hot-stamping) 프레스(10'; 10", 10'")로서,
    연속된 웹의 연속적인 시트 또는 연속적인 부분의 형태로 공급된 기판(S) 상에 핫스탬핑에 의해 포일 재료(FM)를 옮기거나 박형화하는 것을 허용하게 설계된 포일 인가 유닛(2; 2*)을 포함하고, 상기 포일 재료(FM)는 포일 피딩(feeding) 시스템(3)에 의해 공급된 포일 캐리어(FC)의 형태로 상기 포일 인가 유닛(2; 2*)에 공급되며,
    상기 핫스탬핑 프레스(10'; 10'")는 상기 기판(S)으로부터 포일 캐리어(FC)의 적어도 일부를 분리하기 위해, 상기 포일 인가 유닛(2; 2*)의 뒤쪽에 위치한 포일 분리 장치(45)를 더 포함하고,
    상기 핫스탬핑 프레스(10'; 10", 10'")는 상기 기판(S) 상으로 옮겨지거나 박형화된 상기 포일 재료(FM)가 UV-경화 동작을 거치게 하기 위해 상기 포일 인가 유닛(2; 2*)의 뒤쪽에서 상기 기판(S)의 경로(A)를 따라서 위치한 적어도 하나의 UV-경화 유닛(61; 62; 63)을 더 포함하고,
    UV-경화 유닛(61; 63)는 포일 분리 장치(45)의 앞쪽 또는 뒤쪽에 제공되고,
    상기 포일 재료(FM)에는 상기 기판(S)에 상기 포일 재료(FM)가 부착되는 것을 보장하도록 의도된 접착제가 제공되고, 상기 접착제는 상기 포일 인가 유닛(2; 2*)에 의해 만들어진 열의 인가에 반응하는 핫멜트(hot-melt) 화합물과 상기 UV-경화 유닛(61; 62; 63)에 의해 만들어진 자외 복사선의 인가에 반응하는 UV-경화 화합물이 결합한 것을 포함하는, 핫스탬핑 프레스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 포일 재료(FM)를 상기 기판(S)에 인가한 다음에 상기 포일 재료(FM)와 상기 접착제를 냉각시키기 위해, 상기 포일 인가 유닛(2; 2*)의 뒤쪽에 위치한 냉각 유닛(42)을 더 포함하고,
    상기 UV-경화 유닛(61; 62)은 상기 냉각 유닛(42)의 뒤쪽에 제공되는, 핫스탬핑 프레스.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 UV-경화 유닛(63)은 상기 포일 인가 유닛(2; 2*)의 바로 다음에 위치하는, 핫스탬핑 프레스.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 UV-경화 유닛(61; 62; 63)은 UV-LED 경화 유닛인, 핫스탬핑 프레스.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 포일 피딩 시스템(3)은 상기 기판(S)의 경로(A)에 가로질러 복수의 가로 위치에서 포일 캐리어(FAC)를 공급하고, 상기 UV-경화 유닛(61; 62; 63)은 상기 기판(S)의 경로(A)에 가로질러 분포되는 복수의 UV-경화 헤드(600)를 포함하며, 각각의 UV-경화 헤드(600)는 상기 포일 재료(FM)가 상기 기판(S)에 인가되는 가로 위치들 중 대응하는 것에 위치하고 있는, 핫스탬핑 프레스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 기판(S)의 경로(A)에 가로지르는 상기 UV-경화 헤드(600)의 위치는 조정 가능한, 핫스탬핑 프레스.
  7. 제5 항에 있어서,
    각각의 UV-경화 헤드(600)는 상기 UV-경화 유닛(61; 62; 63)을 지나서 상기 포일 재료(FM)의 경로(A)의 세로 섹션(L)을 따라서 자외 복사선이 집중되게 설계되는, 핫스탬핑 프레스.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 포일 피딩 시스템(3)은 상기 기판(S)의 경로(A)에 가로질러 복수의 가로 위치에서 포일 캐리어(FC)를 공급하고, 상기 UV-LED 경화 유닛은 상기 기판(S)의 경로(A)에 가로질러 연장하는 가로 바(650)를 포함하며, 상기 가로 바(650)는 복수의 개별적으로 어드레스 가능한 LED 요소들 또는 LED 요소들의 개별적으로 어드레스 가능한 클러스터들을 포함하고, 상기 LED 요소들 또는 LED 요소들의 클러스터들은 상기 포일 재료(FM)가 상기 기판(S)에 인가되는 가로 위치들에 따라서 활성화되는, 핫스탬핑 프레스.
  9. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 UV 경화 유닛(61; 63)은 상기 기판(S)의 경로(A)의 만곡된 부분을 따라서 위치하는, 핫스탬핑 프레스.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 UV 경화 유닛(61; 63)은 상기 UV 경화 유닛(61; 63)을 지나서 상기 기판(S)을 지지하는 실린더 또는 롤러(412; 411)와 협력하게 설계되어 있는, 핫스탬핑 프레스.
  11. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 UV 경화 유닛(62)은 상기 기판(S)의 경로(A)의 실질적으로 편평한 부분을 따라서 위치하는, 핫스탬핑 프레스.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 UV 경화 유닛(62)은 상기 UV 경화 유닛(61; 63)을 지나서 상기 기판(S)을 지지하는 편평한 표면(415)과 협력하게 설계되어 있는, 핫스탬핑 프레스.
  13. 연속된 웹의 연속적인 시트 또는 연속적인 부분의 형태로 공급된 기판(S) 상에 핫스탬핑에 의해 포일 재료(FM)를 옮기거나 박형화하는 방법으로서,
    상기 포일 재료(FM)는 포일 캐리어(FC)의 형태로 공급되고,
    상기 방법은,
    상기 기판(S) 상에 상기 포일 재료(FM)가 접착되는 것을 보장하도록 의도된 접착제를 상기 포일 재료(FM)에 제공하는 단계로서, 상기 접착제는 열의 인가에 반응하는 핫멜트 화합물과 자외 복사선의 인가에 반응하는 UV-경화 화합물이 결합한 것을 포함하는, 상기 제공하는 단계;
    핫스탬핑에 의해 상기 기판(S) 상에 상기 포일 재료(FM)를 옮기거나 박형화하는 단계로서, 핫스탬핑 동작은 상기 접착제의 핫멜트 화합물이 열처리를 거치게 하는 것을 수반하는, 상기 옮기거나 박형화하는 단계;
    그 후, 상기 접착제의 UV-경화 화합물에 자외 복사선이 조사되게 하는 것을 수반하는 UV 경화 동작을 상기 기판(S) 상에 옮겨지거나 박형화된 포일 재료(FM)를 거치게 하는 단계; 및
    상기 핫스탬핑 동작 후에, 상기 기판(S)으로부터 상기 포일 캐리어(FC)의 적어도 일부를 분리하는 단계를 포함하고,
    상기 UV-경화 동작은 상기 기판(S)으로부터 상기 포일 캐리어(FC)의 적어도 일부를 분리하기 전에 실시되는, 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 핫스탬핑 동작 후에, 상기 포일 재료(FM)와 상기 접착제를 냉각시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 UV-경화 동작은 상기 포일 재료(FM)와 상기 접착제를 냉각시킨 후 실시되는, 핫스탬핑 프레스.
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