KR102446298B1 - 엠보싱 롤러 세트를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 2개의 엠보싱 롤러들의 세트를 포함하고 있는, 포장 재료들을 엠보싱하기 위한 장치용의 엠보싱 롤러를 제조하기 위한 방법에 있어서, 상기 엠보싱 롤러들 중 하나는 종동 구동되며, 그리고 상기 엠보싱 롤러 세트는 구조 요소 및/또는 로고 구조를 포함하는 수(male) 표면 구조를 갖는 수 롤러(male roller)와, 그 수 롤러와 함께 공동으로 엠보싱 작용을 위한 수 롤러의 표면 구조에 결합되는 암(female) 표면 구조를 갖는 암 롤러(female roller)를 포함하며, 상기 암 표면 구조는 이전에 생산된 또는 물리적으로 이전에 존재하는 수(male) 표면 구조와 독립적으로 별개로 생산된다. 높은 엠보싱 정밀도와 함께, 이것은 한편으로 매우 큰 다양한 엠보싱 구조들을 창출하는 것을 허용하며, 다른 한편으로 엠보싱된 재료에 있어 횡단 장력을 감소시킬 뿐만 아니라 매우 다양한 재료들을 대규모로 사용하는 것을 허용한다.

Description

엠보싱 롤러 세트를 제조하기 위한 방법{Method for manufacturing a set of embossing rollers}

본 발명은 청구항 제1항의 전제부(preamble)에 따라 포장 재료를 엠보싱하기 위한 2개의 롤러를 구비하는 장치용의 엠보싱 롤러 세트를 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 상기 언급한 방법에 따라 제조한 엠보싱 롤러 세트 및 포장용 재료를 엠보싱하기 위한 장치와, 이러한 엠보싱 롤러들의 사용에 관한 것이다.

담배 산업 또는 음식 산업용으로 사용되는 포장 호일들은 엠보싱 롤러 장치들을 이용하여 엠보싱되며, 상기의 호일들은, 예를 들면, 다수의 담배 외주를 감싸고 있는 내부 라이너(liners)이거나, 초콜릿, 버터 또는 이와 유사한 음식, 전자 부품, 보석 또는 시계를 포장하기 위한 포장 재료들을 말한다.

처음에는 상기의 내부 라이너들은, 예를 들면 가정용 호일과 같은 순수한 알루미늄 호일로 구성되어 있었으며, 그와 같은 재료들을 두 개의 롤러들 사이로 통과시켜 엠보싱 작업이 이루어지며, 상기 2개의 롤러들 중에서 한 개에는 로고(logos: 흔히 '도형 상표'라고 한다)들이라 불리는 릴리프(relief)를 구비하고 있었다. 대략 1980년대까지는, 그와 같은 한 쌍의 롤러들은 릴리프가 그 위에 형성된 강철 롤러와, 고무, 종이, 아크릴 유리와 같은 탄성 재료로 만들어지는 카운터 롤러(counter roller)로 구성되어 있었다. 수(male) 롤러의 릴리프를 카운터 롤러, 즉 암(female) 롤러 내로 임프레싱(impressing)시켜, 미러 인버티드 임프레션(mirror-inverted impression; 거울 반전 표현)이 만들어졌다.

보다 더 복잡한 로고들을 위하여, 수 롤러의 릴리프는 암 롤러 상의 레이어로 이송되었으며, 돌출된 부분에 해당하는 압입 자국(indentations)들은 에칭으로 제거되거나, 그렇지 않으면 깎아서 제거되었다. 최근에는, 이와 같은 각인(engraving) 공정을 위하여 레이저가 사용되고 있다.

암 롤러들의 이와 같은 제조 방법에 대한 수요가 늘어나자, 1980년대 이후에, 본 발명의 출원인이 개발한 US 5 007 271특허가 출원되었으며, 수많은 작은 톱니들을 갖는 2개의 동일한 강철 롤러들이 서로 맞물리면서 그들을 통과하는 종이들에 엠보싱 처리하기 위하여, 이른바 핀-업/핀-업(pin-up/pin-up)시스템이 점점 더 많이 사용되기 시작했다. 로고들은 한 개의 롤러에 구성된 톱니들을 부분적으로 또는 전체를 제거하는 방법으로 제조된다.

이에 따라, 다수의 작은 톱니꼴 새김눈(indentations)들에 의하여 만들어지는 수많은 작은 압입 자국들에 의하여 무광택이고, 더 가치 있게 보이는 표면 외형이 만들어지는 새틴 광택 작업(satinizing)이 가능하게 되었다.

EP 0 114 169 1 특허는 인쇄 장치 뒤 부분에 설치되며, 수(male) 금속 엠보싱 롤러 및 탄성 재료들로 만들어지는 암 카운터 롤러를 구비하며, 암 롤러에서의 함몰부(depression)가 수(male) 롤러에서의 볼록한 부분보다 더 크게 형성되는 엠보싱 장치를 공개하고 있다. 이와 같은 장치는 사전 인쇄 작업 없이는 엠보싱용으로 사용될 수 없다. 함몰부를 형성하기 위하여 레이저가 사용될 수 있다는 사실을 별도로 하고라도, 두 개의 롤러들을 제조하는 방법은 공개되어 있지 않다.

US 5 269 983 A는 금속 롤러 및 탄성 암 롤러로 구성되는 한 쌍의 롤러들을 공개하고 있다.

DE 10 2005 056627 A1은 한 개의 롤러에는 볼록한 부분을 구비하며, 다른 롤러에는 이에 해당하는 함몰부를 갖는 한 쌍의 엠보싱 롤러를 구비하며, 담배 한 다발을 위한 내부 라이너용 블랭크(blanks)를 만들기 위한 방법 및 장치를 공개하고 있다. 그러나 한 쌍의 롤러들을 제조하기 위한 방법은 공개되어 있지 않다.

DE 43 42 737 A1은 한 쌍의 롤러들을 이용하여 엠보싱된 내부 라이너 블랭크들을 만들기 위한 방법 및 장치가 공개되어 있다. 상기 장치에서 한 개의 롤러는 그 주변부 일부분에 각인부가 제공되어 있으며, 반면에 카운터 롤러에는 그 전체 주변부에 각인부가 제공되어 있다. 그러나 엠보싱 롤러들의 제조 방법에 대한 어떠한 암시도 공개되어 있지 않다.

동일한 출원인에 의한 EP 2 327 502 A1은 레이저 장치를 이용하여 엠보싱 롤러들을 구성시키기 위한 방법 및 장치를 공개하고 있다.

EP 1 658 965 A1은 2쌍의 엠보싱 롤러를 구비하는 엠보싱 장치를 공개하고 있으며, 상기 엠보싱 롤러 2쌍에서 한 쌍은 호일을 새틴 광택 처리하기 위한 것이며, 다른 두번째 쌍은 그래픽을 엠보싱하기 위한 것이다. 두 번째 롤러 쌍은 수(male) 롤러 및 탄성 암 롤러 또는 핀업-핀다운 구성 내의 롤러들을 구비하고 있다. 그러나 상기 롤러들을 제조하기 위한 방법은 공개되어 있지 않다.

엠보싱 기술 개발에 따라, 즉 예를 들면, 엠보싱 롤러들의 제조에 있어서, 측면 부분의 포장 재료들에 있어서 변화가 발생하였다. 즉, 최초에 사용되던 모든 금속성 알루미늄이 환경적인 측면을 고려하여 표면이 박형 금속 레이어(layer: 층)로 코팅된 종이 호일로 교체되었으며, 이들 박형 금속 레이어들은 최근에 스퍼터링(sputtering) 처리된 이후에 사용되고 있다. 최근에는, 내부 라이너 상에 형성된 금속 레이어 사용이 더 감소될 것이며, 궁극적으로 미래에는 생략될 것이다.

이와 동시에, 고전전인 포장 시스템을 교체하려는 시도가 이루어지고 있으며, 상기 고전적인 포장 시스템에서, 담배들이 내부 라이너들 내에 포장되며, 이러한 포장은 이른바 소프트 팩들에 의하여 종이 보드 패킷 내로 삽입되며, 이들 소프트 팩에는 단지 한 개의 포장 호일이 제공되며, 담배를 촉촉하게 유지하고, 한편으로는 외부 후각 영향으로부터 보호하며, 다른 한 편으로는 담배의 기계적인 보호를 위하여 소정의 강도를 제공하는 기능들을 동시에 수행한다.

엠보싱 롤러들의 제조적인 측면에서의 개발, 특히 본 발명의 출원인에 의하여 알려진 개발(US 7 036 347을 참조)들은 내부 라이너들에 지속적인 장식적인 효과를 제공하고 있으며, 담배 산업에서 뿐만 아니라, 음식 산업에서 이용될 수 있는 다양한 광고들을 가능하게 한다. 그러나 최근에는 이전의 정도로 까지 보다 효과적인 디자인으로 내부 라이너들에 엠보싱하는 것이 더 이상 가능하지 않기 때문에, 담배 제품들에 대한 광고를 강력하게 제한 또는 이를 완전히 제거를 하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 따라서 눈을 사로잡는 엠보싱, 금태 또는 여러 종류의 장식을 이용하지 않고 새로운 장식 효과를 만들어내기 위한 여러 가능성들이 모색되고 있다.

지금 고려되고 있는 것은 국제적으로 유명한 브랜드 명에 주로 사용되고 있는 제품 식별(identification)에 대한 새로운 가능성이다. 오늘날에는 종이의 특수 표면 구조에 의하여 만들어지거나, 특수 각인에 의하여 만들어지는 이른바 촉감 효과가 사용되고 있다. 직물 및 종이는 이른바 가상 엠보싱(pseudo-embossings)을 만들어내는 팽창 가능한 IR 흡수 최적화 칼라를 제공한다. 이와 같은 기술의 목적은 예를 들면, 벨벳(velvety:매끄러운) 같은 표면 또는 무광(matte) 효과를 만들기 위한 지각 가능한 릴리프 형성이 될 수 있다. 식품 안전 목적을 위한 실제 적용에 있어서, 습윤(wetting) 기술들은 의문점이 있다.

촉각을 느끼는 표면의 경우에 있어서, 소비자는 그들의 촉각 감각을 이용하여 제품을 확인한다. 이와 같은 브라유(Braille) 점자 쓰기 또는 숨겨진 보안 특징들을 만드는데 적용될 수 있다. 촉각적인 방법으로 만들어지는 정보는 표면 반사율에 따라 레이저 방출에 의하여 판독될 수 있다. 최근의 개발은 표면 위를 문질러 발생할 수 있는 가청(audible) 효과를 만드는데 집중되고 있다.

담배 산업의 또 다른 부분은 팁이라 불리는, 예를 들면 마우스피스를 갖는 담배 그 자체와 관련되어 있다.

담배 제품에 대한 계속되는 보다 엄격한 입법, 촉각, 음향 또는 다른 광학 특성과 같은 추가적인 특징들에 대한 열의, 알루미늄 호일, 금속 코팅 종이, 티핑 종이(tipping papers), 하이브리드 호일, 플라스틱 호일, 종이 보드 또는 카드 스톡(cardstock)과 같은 계속하여 증가하는 다른 종류의 포장 재료 다양성의 결과, 종동 롤러 및 카운터 롤러가 수많은 톱니들을 갖는 기존의 핀-업/핀-업 엠보싱 롤러들이 전적으로 그리고 성공적으로 내부 라이너들을 엠보싱 처리하기 위하여 사용되고 있지만, 상기에 언급한 목적들에 대해서는 한계를 갖는다.

기존의 롤러 시스템이 서로에 대하여 역으로 크기와 형태가 같은 수(male) 구조를 갖는 수(male) 롤러와 암 구조를 갖는 암 롤러를 포함하고 있지만, 그들의 생산은 비용이 매우 많이 들며, 게다가 쌍으로 구성되어, 상호 일치하는 구성의 제조로 인하여 시간이 많이 소모되어, 담배 산업에 있어서 예를 들면, 금속 내부 라이너들은 산업용 엠보싱 제조에 적절하지 않다.

그리고 미세 구조 엠보싱(fine embossing)을 얻기 위해서는, 매우 높은 롤러 제조비용이 수반된다. 그리고 수(male) 롤러와 형태와 크기가 서로에 대하여 역으로 동일한 암 롤러가 사용되는 경우, 그들 사이에서 호일이 찢어져 담배 제품 종이에는 사용될 수 없는 횡단 방향으로 장력이 발생하게 된다. 더구나, 천공 형성에 거의 제어하기 힘든 한계에 도달하게 되어, 고속의 온-라인 공정을 위하여 매우 높은 압력이 필요하게 되며, 엠보싱 시간이 밀리초(millisecond: 천분의 일초) 범위에 있게 된다. 궁극적으로 보다 두꺼운 종이를 사용하는 경향이 있다.

US 5 007 271호 EP 0 114 169 1호 US 5 269 983 A호 DE 10 2005 056627 A1호 DE 43 42 737 A1호 EP 2 327 502 A1 EP 1 658 965 A1호 US 7 036 347호

앞서 설명한 내용에 따라, 본 발명의 목적은 하나의 포장 라인의 온-라인 공정에서 가장 다양한 종류의 표시 재료(indicated materials)의 가장 다양한 표면 구조의 미세 구조 엠보싱을 가능하게 하는 엠보싱 롤러 세트를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 본 명세서에서, 용어 미세 구조 엠보싱이란 롤러의 미세 구조 엠보싱 구조의 윤곽선은 +/-10㎛ 미만의 전체 선형 에러와 5°미만의 각도 에러를 보이는 것을 뜻한다.

본 발명의 또 다른 목적은 진행 방향에 횡단하는 방향으로 규칙적으로 배열되고, 균일한 구조로 엠보싱이 진행되는 동안에 엠보싱된 호일들의 변형이 매우 작아서, 롤러들이 포장 라인에서 온-라인 공정용으로 사용될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 요구되는 정밀함과 갯수(numbers)로 산업용 규모로 상기와 같은 롤러 한 세트를 제조하는 것이다.

제1 양상에 따르면, 본 발명은 2개의 롤러들을 가지며, 포장 재료들을 엠보싱하기 위한 장치용의 엠보싱 롤러 한 세트를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 상기 엠보싱 롤러 세트는 구조 요소 및/또는 로고 구조를 포함하는 수(male) 표면 구조를 갖는 수(male) 롤러와, 그 수(male) 롤러와 함께 공동으로 엠보싱 작용을 위한 수(male) 롤러의 표면 구조에 조합되는 암 표면 구조를 갖는 암 롤러를 포함하며, 그리고 롤러 엠보싱 세트는 온-라인 공정에서 미세 구조 엠보싱을 위한 엠보싱 롤러를 이용할 수 있도록 설계되어 있다. 조합되는 암 표면 구조는 이전에 생산된 또는 물리적으로 이전에 존재하는 수(male) 표면 구조와 독립적으로 별개로 생산되어, 수(male) 표면 구조 및 암 표면 구조 사이의 일치로부터 소정의 편차를 만들게 되고, 또한 +/-15㎛ 미만의 전체 선형 에러 및 1°미만의 각도 에러를 갖는 미세 구조 엠보싱 공정을 위한 롤러 표면 구조의 윤곽이 만들어진다.

바람직한 일 실시예에 있어서, 엠보싱 롤러들의 표면 구조는, 포장 라인에서 규칙적으로 배열되고 균일한 엠보싱 패턴으로 이루어지는 온-라인 엠보싱 과정 동안에, 롤러들의 진행 방향에 횡단하는 방향으로 포장 재료들에 잔류 장력이 만들어지지 않도록 형태가 구성된다.

또 다른 바람직한 일 실시예에 있어서, 엠보싱 롤러들의 표면 구조들은, 엠보싱된 호일이 촉각을 인지할 수 있는 엠보싱 패턴을 가질 수 있도록 형태가 구성된다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 촉각으로 인지할 수 있는 엠보싱 패턴은 브라유 점자(Braille) 또는 음성적으로 이용 가능한 부호(signs)와 같은 특수 부호를 포함한다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 한 편에서는 수(male) 롤러의 구조 요소들의 크기 및 다른 한편에서는 결합되는 암 롤러의 구조 요소들의 크기는 그들의 상호 협력을 손상시키지 않는 소정의 정도만큼 서로로부터 벗어나 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 서로로부터 롤러들의 구조적 요소들의 선형 크기의 자발적 편차(voluntary deviations)들은 15㎛보다 더 크며, 구조적 요소들의 에지부의 각도는 서로로부터 4이상 벗어나 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 엠보싱된 재료에서 횡단 방향의 장력을 감소시키기 위하여, 엠보싱 롤러들 사이에서 호일 웹의 통과가 이루어지는 동안에, 한 개의 섹션에 엠보싱된 로고 구조가 또 다른 나머지 섹션 상의 각 로고 구조들에 관하여 진행 방향으로 옵셋(offset)되도록 하여, 최소한 2개의 섹션들이 호일 웹 상에 엠보싱될 수 있도록, 엠보싱 롤러들의 로고 구조들이 배열되고 디자인된다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 돌출된 위치 결정 마크(marks)(27)들은 수(male) 롤러 상에 형성되어 있으며, 결합되는 홈 형상(recessed)의 위치 결정 마크(28)들은 암 롤러 상에 형성되며, 이와 반대의 경우가 가능하다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 엠보싱 롤러들의 표면 구조는 ??토(femto: 10조분의 1) - 또는 피코세컨드(picosecond) 레이저 시스템에 의하여 만들어질 수 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 롤러들의 표면 상에는, 거친 구조 및 중첩된(superposed) 미세 구조가 형성된다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 쌍으로 구성된 롤러들의 표면상에는, 크리싱(creasings:주름 모양)을 만들기 위한 영역(zones)들이 만들어지며, 돌출된 크리싱 구조들은 한 개의 롤러 상에 만들어지며, 그리고 결합되는 홈 형상의 크리싱 구조들은 나머지 다른 롤러 상에 만들어지고, 이와 같은 크리싱 구조들은 나머지 다른 구조들 보다 더 돌출되든지, 더 홈이진 모양으로 형성된다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 엠보싱 롤러들 중 한 개의 롤러는 엠보싱 롤러의 나머지에 비례하여 ' 만큼 감소하는 직경을 갖는 포장 재료 웹(web)의 폭에 최소한 걸쳐서 제조되며, 상기 '값은 0.02mm보다 크다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 포장 재료는 음식 및 약을 포장하기에 적합하며, 또는 상기 포장 재료는 티핑 종이, 담배 종이, 내부 라이너 또는 내부 프레임 종이, 하이브리드 종이, 합성 호일 또는 종이 보드 또는 담배 제품을 포장하기 위한 카드 스톡이다.

제2 양상에 있어서, 본 발명은 상기에 설명한 발명 방법에 따라 제조된 수 롤러 및 암 롤러를 포함하는 엠보싱 롤러 세트를 제공한다. 수 롤러 상에 제공되는 구조 요소들 및 암 롤러 상의 구조 요소들은 서로에 대하여 역으로 동일하지 않으며, 15m 이상의 양 만큼 선형적으로 그리고 각도적으로 1이상만큼 서로로부터 벗어나 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 롤러들의 표면은 최소한 금속, 초경합금 또는 세라믹으로 구성되고, 상기 표면은 보호 레이어를 구비하고 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 엠보싱 롤러들 중 한 개의 롤러는 동기화 수단, 바람직하게는 기어 휠(gearwheels)들에 의하여 다른 엠보싱 롤러에 연결되어 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 두 개의 엠보싱 롤러들은 크리싱 영역을 만들기 위하여 돌출된 형태 또는 홈 형상의 구조를 갖는 서로 일치되는 영역을 포함하고 있다. 이러한 구조들은 나머지 다른 구조들보다 더 돌출되거나, 더 요홈 모양으로 만들어 진다.

제3 양상에 있어서, 본 발명은 상기에 설명한 엠보싱 롤러 세트를 엠보싱 장치에서의 사용을 제공한다. 상기의 엠보싱 장치는 직접 또는 로봇을 이용하여 온-라인으로 포장 라인에 일체화 된다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 롤러들은 바람직하게는 0.02mm 보다 큰 소정의 상호 거리에 배치되어 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 엠보싱 롤러 세트는, 엠보싱 롤러들이 서로에 대하여 개별적으로 그리고 독립적으로 상호 교환 가능하도록 설계된 퀵 변경(quick-change) 장치 내에 배치된다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 엠보싱 롤러들은 롤러 지지부 내에 회전 가능하게 고정되며, 롤러 지지부들은 퀵 변경 하우징 내에 소정의 위치에 고정되며 개별적으로 또 독립적으로 이동 가능하다. 수 롤러 지지부의 일단부는 바늘 베어링에 지지되고 그 다른 단부는 볼 베어링에 지지된다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 롤러 지지부 중 한 지지부의 하부는 키를 구비하고 있으며, 하우징의 바닥 부에는 홈이 형성되어 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 나머지 다른 롤러 지지부의 상부는 키를 구비하고 있으며, 하우징의 상부에는 홈이 형성되어 있거나 또는 그 상부 측면의 에지부는 T형상의 키를 형성하고, 하우징의 상부 측면은 T형상의 홈을 갖고 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 퀵 변경 장치는 롤러들의 회전축을 수용하고 고정하기 위한 고정수단을 갖는 두 개의 개구부를 각기 포함하는 두 개의 대항하고 있는 벽들이 형성된 하우징을 구비하고 있다.

종래 기술에 있어 수 롤러 및 암 롤러들은 항상 쌍으로 제조되었다. 암 롤러들이 수 롤러들에 서로에 대하여 역으로 크기 및 외형이 동일하게 형성되기 때문에, 롤러들 중 한 롤러가 교체될 필요가 있을 때, 불가피하게 다른 한 롤러도 교체를 해야 하였다. 그러나 개별적인 제조가 가능한 본 발명에 의한 방법에 따르면, 수 롤러 또는 암 롤러를 별개로 교환하는 것이 가능하며, 이는 마모 거동(behavior)에서 차이가 있는 경우뿐 아니라, 설계 가능성 측면에서 중요한 장점이 된다.

본 발명에 있어서는 수 롤러를 일차로 성형을 하고, 그 다음 물리적으로 종속적 관계에 있는 암 롤러를 성형하는 것보다 서로 독립된 형태로 구성되는 롤러 세트의 표면 구조를 성형하게 됨으로써 수 롤러뿐 아니라 암 롤러도 합리적으로 그리고 정밀하게 무엇보다 매우 다양한 형태로 그리고 서로에 대하여 독립적으로 제조할 수 있게 하는 소정의 레이저 시스템을 이용하여 필요한 정밀도를 가지고 필요한 제조 시간 내에 성취 가능하다.

롤러들에 형성되는 암 구조물들이 서로에 대하여 역으로 크기와 모양에서 동일하지 않은 사실로 인하여 수 및 암 롤러들의 개별적 제조는 횡단 방향의 장력 감소를 가능하게 하는 효과가 있으며, 암 구조, 예를 들면 톱니의 크기 및 형상이 암 롤러에서의 압입자국과 정확히 일치하지 않기 때문에 엠보싱의 품질이 개선될 뿐만 아니라 엠보싱된 호일에서의 횡단 방향 장력이 충분히 줄어드는 효과가 있다.

특히 각각의 롤러들의 두 개의 티핑 웹(tipping webs)들의 엠보싱인 경우에 절단 작업에 중요할 수 있는 뒤틀림을 호일 웹에 만들 수 있다.

본 발명은 롤러, 특히 암 롤러들의 표면 구조가 보다 다양하게 그리고 보다 합리적으로 더 정교하게 제조될 수 있고, 정밀도는 매우 값비싼 에칭 또는 기계적인 가공 절차에 의하여 종래 기술에 따라 구현될 수 있으며, 이와 같은 방법은 더 다양한 표면 구조에서 암-수 롤러들의 합리적이고도 보다 빠른 제조를 가능하게, 만드는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 암-수 롤러들에 있어서, 상기 암-수 롤러들은 상대적으로 폭이 좁은 티핑 웹들의 엠보싱뿐만 아니라 여러 줄로 배열된 엠보싱 구조들 등 특히 크리싱 형성에 일반적으로 더 잘 적용될 수 있다.

도 1은 엠보싱 장치에 있어서 종래 기술에 따른 핀-업/핀-업 유형의 엠보싱 롤러들의 세트를 개괄적으로 도시하는 도면이며, 상기 두 개의 롤러들은 실린더로부터 돌출하는 톱니들을 가지고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 핀-업/핀-다운 엠보싱 롤러들의 세트를 개괄적으로 도시하는 도면이며, 암 롤러=핀-다운 롤러이고, 수 롤러=핀-업 롤러로서 서로에 대하여 역으로 모양과 크기가 조합되게 구성되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 암/수 롤러 유형의 엠보싱 롤러들의 세트를 개괄적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 엠보싱 롤러들의 세트의 실시예의 변형 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 3의 엠보싱 롤러들의 세트의 또 다른 실시예의 변형 예를 도시하는 도면이다.
도 6의 (a),(b),(c)는 도 5의 엠보싱 세트의 수 롤러의 상세부를 도시하는 세 개의 서로 다른 확대 도면들이다.
도 7은 도 5의 엠보싱 롤러들의 세트의 실시예의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 3의 엠보싱 롤러들의 세트의 또 다른 실시예의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 암-수 롤러들의 구조들을 제조하기 위한 레이저 시스템을 도시하는 도면이다.
도 10 내지 16은 도 3에 따른 엠보싱 롤러들의 구조의 실시예의 변형예들을 도시하는 도면들이다.
도 17 내지 20 B는 서로에 대하여 역으로 크기와 모양이 동일하지 않은 수 및 암 구조들의 실시예의 개략적 단면도이다.
도 21 내지 35는 접이식 주름(creases)을 제조하기 위한 영역을 갖는 롤러 쌍들의 실시예의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 36은 본 발명에 따른 롤러들을 위한 퀵 변경 장치를 사시도로 표현한 제1 예시적 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 37은 도 21의 조립된 상태를 단면 형상으로 도시하는 도면이다.
도 38은 본 발명에 따른 롤러들을 위한 퀵 변경 장치의 제 2 예시적 실시예를 사시도 형태로 도시하는 개략도이다.
도 39는 본 발명에 따른 롤러들을 위한 퀵 변경 장치의 제 3 예시적 실시예를 사시도 형태로 도시하는 개략도이다.
도 40은 본 발명에 따른 롤러들을 위한 퀵 변경 장치의 또 다른 예시적 실시예를 사시도 형태로 도시하는 개략도이다.
도 41 내지 43은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들에 있어서 엠보싱 롤러들의 쌍들을 도시하는 도면이다.
도 44 내지 46은 엠보싱 및 주름진(creased) 호일들의 절단부를 도시하는 도면이다.

크리싱(creasings)을 제조하기 위한 롤러 쌍들의 제조에 있어서 추가적인 목적 및 장점들은 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

본 발명은 예시적인 실시 예들의 도면을 참조하여 아래에 설명하면 다음과 같다.

도 1은 핀-업/핀-업 유형의 두 개의 롤러(2 및 3)의 세트를 갖는 종래 기술에 따른 엠보싱 장치(1)를 도시하는 도면이다. 상기 구성에 있어서 강철 실린더들은 피라미드 형상이며 사각형 또는 육각형 베이스를 갖는 돌출 톱니(4, 돌출된 이빨)를 구비한다. 담배 포장 라인 및 다른 포장 라인들에 있어서 본 발명의 출원인에 의한 상기와 같은 롤러들은 20년 이상 동안 사용되어져 오고 있으며, 종동 롤러(2)의 회전축(5)은 고정 지지 되는 반면 카운터 롤러(3)는 종동 롤러에 의하여 구동 및 동기화된다. 알려진 한 방법에 있어서, 상기와 같은 엠보싱 장치는 두 개의 엠보싱 롤러 이상을 구비할 수 있는바, 예를 들면 한 개의 엠보싱 롤러와 두 개의 카운터 롤러들을 구비할 수 있다.

이와 같은 경우에 있어서, 한 개의 롤러의 한 개의 톱니(이빨)는 다른 롤러의 4개의 톱니들 사이에 결합되며, 미끄러짐이 없는 자체 동기화가 가능할 수 있도록 카운터 롤러(3)의 회전축(5)은 삼차원적으로 이동이 가능하다. 로고들 및 인증(authentication) 형상들을 만들기 위하여 종동 롤러들의 톱니들은 완전히 또는 부분적으로 제거되어, 광 입사각에 따라 그리고 관측자의 관측 각도에 따라 변하는 이미지를 만들 수 있다. 더욱이 마이크로 각인을 이용하여 톱니의 상부 또는 톱니의 측면들에 인증 특징들을 만들거나 또는 다른 방법으로 소정의 구성에 있어서 어느 톱니들을 제거하거나 수정하는 방법이 알려져 있다.

내부 라이너 즉 금속 코팅 종이 위에 인증 특징들 또는 장식부를 만들기 위하여 핀-업/핀-업 롤러들이 대단히 적합하며, 수십 년 동안 성공적으로 사용되어 오고 있다. 도입부에 언급한 바와 같이 엠보싱 정밀도에 대한 보다 높은 조건들 및 합성 호일, 하이브리드 호일, 종이 보드 또는 카드 스톡과 같은 포장 재료들의 꾸준히 성장하는 다양성에 대한 적용 및 광고에 대한 보다 엄격한 규제 및 거기에 따른 새로운 엠보싱 유행들은 핀-업/핀-업 엠보싱 롤러 장치들의 한계를 보여주고 있다.

핀-업/핀-업 롤러 즉 두 개 또는 복수개의 수 롤러들을 사용하는 장치들 이외에도, 엠보싱은 암-수 롤러들 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 이른바 핀-업/핀-다운 롤러 쌍(한쪽은 돌출된 양, 다른 한쪽은 오목한 음의 형상의 롤러를 의미한다)들을 이용하여 수행되어져 오고 있다.

도 2에 따른 장치(7)는 두 개의 롤러(2 및 8)를 구비하며, 상기 구성에서 수 롤러(2)는 도 1에 도시된 것과 동일한 것일 수 있으며, 암 롤러(8)는 이른바 핀-다운 롤러로서 압입자국(9)은 서로에 대하여 반대 형상으로 크기와 모양이 롤러(2)에 형성된 톱니(4)들에 해당한다. 도 1에 도시된 바와 같이 롤러(2)는 구동부(6)에 의하여 구동되며, 롤러(8)는 톱니(4)들에 의하여 구동된다. 부드러운 엠보싱 작업을 구현하기 위하여 톱니들 및 압입자국들은 기계적으로 처리되고 서로에 대하여 대단히 정교하게 조정되어야 한다.

수 롤러의 톱니들은 암 실린더 상에 형성되고 포토 라커 또는 왁스 레이어 또는 이와 유사한 것을 암 실린더에 인가하는 방법으로 첫 번째 수 롤러(2)가 제조되어 암 롤러 강철 실린더와 접촉하게 된다. 결과적으로 톱니(4)에 상응하는 암 실린더에 형성된 압입자국(9)들은 일반적으로 에칭(식각, 부식)에 의하여 깎여 진다. 기계적인 방법 또는 레이저 시스템을 이용하여 암 롤러에 압입자국들을 깎아내는 것은 잘 알려져 있다.

이와 같은 일반적 유형의 엠보싱 롤러들에 따라, 로고들에 해당하는 수많은 부호, 이미지, 글자 또는 이와 유사한 것들 및 육안으로 쉽게 볼 수 있고 소정의 광학 장치를 이용하여 판독할 수 있는 보안 특징 또는 인증 특징들을 그들의 단단한 표면에 형성하는 방법은 일반적으로 알려져 있다.

종래 기술에 따른 암-수 롤러 쌍들의 제조에 필요한 매우 복잡한 기술 때문에 산업 목적으로 암-수 롤러 쌍들의 적용은 매우 한정적이다. 일반적으로 그러한 시스템들은 명세(specification)를 위하여 만들어지며 특수한 목적으로 사용된다. 그리고 서로에 대하여 역으로 크기 및 모양이 동일한 구조를 갖는 종래의 암-수 롤러 시스템은 심각한 문제점을 가지고 있으며, 특히 횡 구조물의 엠보싱 이후에 호일이 횡단 방향으로 뒤틀릴 수 있으며 이와 같은 현상은 포장 라인에서 그 이후 공정을 매우 어렵게 만든다. 이에 따라 발생하는 횡단 방향의 장력은 호일에 구멍을 낼 수 있으며 이로 인하여 음식분야 또는 담배 산업에서 그와 같은 시스템 사용을 어렵게 만든다. 상기의 설명에 따라 엠보싱 가능성 및 품질에 대한 실질적 개선과 온라인 공정에 있어서 적용을 위한 기본적 조건은 다음과 같다. 롤러 특히 암 롤러들의 표면 구조가 보다 다양하게 그리고 보다 합리적으로 더 정교하게 제조될 수 있다. 정밀도는 매우 값비싼 에칭 또는 기계적인 가공 절차에 의하여 종래 기술에 따라 구현될 수 있으며, 이와 같은 방법은 더 다양한 표면 구조에서 암-수 롤러들의 합리적이고도 보다 빠른 제조에 적절하지 않다.

서로에 대하여 역으로 크기와 모양이 동일한 구조에서 종종 발생하는 엠보싱된 호일에서의 횡 방향 장력을 그 다음 공정을 더 이상 손상시키지 않을 정도까지 줄이기 위한 조치들을 취하는 것이 또 다른 조건이다.

한 가지 해결 방법은 수 롤러를 일차로 성형을 하고, 그 다음 물리적으로 종속적 관계에 있는 암 롤러를 성형하는 것보다 서로 독립된 형태로 구성되는 롤러 세트의 표면 구조를 성형하는 것이다. 수 롤러뿐 아니라 암 롤러도 합리적으로 그리고 정밀하게 무엇보다 매우 다양한 형태로 그리고 서로에 대하여 독립적으로 제조할 수 있게 하는 소정의 레이저 시스템을 이용하여 상기와 같은 방법은 필요한 정밀도를 가지고 필요한 제조 시간 내에 성취 가능하다.

암 구조물들이 서로에 대하여 역으로 크기와 모양에서 동일하지 않은 사실로 인하여 수 및 암 롤러들의 개별적 제조는 횡단 방향의 장력 감소를 가능하게 한다. 암 구조의 예를 들면 톱니의 크기 및 형상이 암 롤러에서의 압입자국과 정확히 일치하지 않기 때문에 엠보싱의 품질이 개선될 뿐만 아니라 엠보싱된 호일에서의 횡단 방향 장력이 충분히 줄어들 수 있다.

특히 각각의 롤러들의 두 개의 티핑 웹(tipping webs)들의 엠보싱인 경우에 이러한 문제점은 절단 작업에 중요할 수 있는 뒤틀림을 호일 웹에 만들 수 있다.

핀-업/핀-업 롤러에 해당하는 본 발명의 출원인에 의한 WO-2011/098376에 따르면, 두 개의 티핑 웹 상에 형성된 로고 라인들을 상호 옵셋 위치에 배열하는 방법으로 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 결과적으로 티핑 웹 들이 절단될 때 장력이 발생하지 않으며, 이음부가 보이지 않는 팁을 형성하는데 문제점 없이 티핑 웹 부분들을 담배 마우스 피스 주위에 접착시킬 수 있다.

본 발명에 따른 암-수 롤러들에 있어서, 상기 암-수 롤러들은 상대적으로 폭이 좁은 티핑 웹들의 엠보싱뿐만 아니라 여러 줄로 배열된 엠보싱 구조들에 일반적으로 더 잘 적용될 수 있다.

도 3은 수 롤러(P11)및 암 롤러(M11)를 포함하는 본 발명에 따른 엠보싱 장치(10)의 개략도 및 그들의 표면 구조를 도시하는 확대도이며, 상기 구성에서 마름모꼴의 거친 구조(GP1 및 GM1)들이 도시되어 있으며, 도 10 내지 도 16을 참조할 수 있다.

거친 구조들은 톱니가 아니기 때문에, 구동력은 벨트 구동부(6)를 경유하여 구동된 수 롤러(P11)로부터 암 롤러(M11)로 기어 휠(39 및 40)에 의하여 전달된다.

도4의 실시예의 변형 예에 있어서, 롤러(P11E 및 M1E)는 대문자 "E"로 구성되는 거친 표면(GPE 및 GME) 구조를 갖는다.

도5의 실시예의 변형 예에 있어서, 롤러(P11W 및 M11W)는 대문자 "E" 뿐만 아니라 엠블럼 "W"로 구성되는 동일한 거친 표면 구조(GPE 및 GME)를 갖는다. 도 6에서. 수 롤러(P11W)에 표시된 상기 엠블럼 "W"는 다른 도면에 도시되어 있다. 즉, 도 6(a)에는 상부도(평면에서 본 모습)로, 도 6(b)에는 사시도로, 도 6(c)에는 사시도 형상을 단면한 단면도로 각각 도시되어 있다.

도 7은 도 5의 롤러 쌍의 실시예의 변형 예를 도시하는 도면이다. 상기 도면의 구성에서, 2개의 롤러(P11B 및 M11B)에는 "E" 형상 및 엠블럼 "W"가 추가하여 제공되어 있으며, 위치 결정 마크(27 및 28)는 카메라에 의하여 롤러들 및 엠보싱된 재료를 동기화시키는 것을 허용하도록 제공된다.

도 8은 엠블럼 외에 어떠한 구조를 갖지 않는 그리고 마크(27 및 28)가 제공된 한 쌍의 엠보싱 롤러(P11L 및 M11L)를 도시하는 도면이다.

도9에는, 도10 내지 16에 도시된 거칠고 미세한 구조들을 만드는 것을 허용하고, 그리고 연속적인 미세 각인=메크로조직화 공정에 적절한 예시적인 레이저 시스템이 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 레이저 장치(L12)는 레이저(12)를 제어하는 제어 회로(13)에 연결된 레이저(12)와, 빔 스플리터(beam splitters) 뿐만 아니라 음향(acousto)-광학적 또는 일렉트로-광학적 모듈레이터 또는 다각 거울을 구비하는 편향(deflection) 유니트(14)를 포함하고 있다. 편향 유니트(14), 포커싱 옵틱(focusing optics : 초점 광학부재)(15) 및 편향 미러(16)는 각인 유니트(17)를 구성하며, 상기 각인 유니트(17)는 화살표 "X"에 의하여 상징적(symbolically)으로 표시된 축 "X"에 선형적으로 변위 이동 가능하다. 다른 방법으로, 전체 레이저 장치(L1)는 축 "X"에 변위 이동 가능할 수도 있다.

제어 회로(13)는 회전 작업 피스(19)의 데이터, 이 경우에는 엠보싱 롤러 블랭크(blank)의 데이터를 검출하고, 평가하기 위한 위치 검출기(18)에 연결되어 있다. 작업 피스는 회전 각도 φ 에 의하여 상징화된 구동부(20)에 의하여 구동된다. 각인 유니트 및 롤러 회전의 선형적 변위 이동의 조합 작용으로, 연속적인 헬리컬 라인(SL)이 만들어지고, 이에 따라 균일한 기계 가공이 가능하게 된다.

한 개 또는 복수개의 빔 스플리터 뿐만 아니라 일렉트로-광학 또는 어코스토(음향)-광학 모듈레이터 또는 한 개 또는 복수개의 다각 거울을 구비하는 편향 유니트의 적용예는 2개 또는 복수개의 트랙에 동시에 그러나 그들이 방해 받지 않는 소정의 거리에서 최초 레이저 빔을 2개 또는 복수개의 레이저 빔으로 나누는 것을 허용한다. 그리고 개별 펄스의 충돌(impingement) 사이의 시간 간격은 열적 과부하를 피할 정도로 충분히 길게 선택된다.

레이저 펄스가 10 펨토세컨드(femtoseconds) 및 100피코세컨드(picoseconds) 사이의 범위에 있는 짧은(short) 펄스 레이저의 적용예에 따라, 이른바 인접하는 재료의 허용 범위를 넘어서는 가열이 없이 재료가 매우 빨리 증발하는 "콜드 삭마(cold ablation)"가 가능할 수 있도록, 에너지는 매우 짧은 시간 기간 동안에 인가된다. 크레이터(crater:분화구) 에지부 및 스플레시(splashes)를 만드는 재료의 바람직하지 않은 액체 상태는 그 결과 거의 완전하게 피할 수 있게 된다. 수 롤러 또는 암 롤러용의 표면 구조가 만들어지는지에 대한 여부가 중요성을 갖지 않도록, 레이저 시스템을 제어하는 컴퓨터에 소정의 원하는 구조를 만들 수 있다. 롤러들 용으로, 즉 그들의 표면용으로, 예를 들면 소정의 강철, 강성(hard) 금속 또는 세라믹 재료가 사용될 수 있다.

도 10 내지 도 16에는, 다양하게 가능한 표면 구조들 중 몇 가지 표면 구조들이 도시되어 있다. 상기 도면들의 각각에는, 거친 구조(GPI 및 GMI)가 도 3에 도시된 것과 동일하며, 반면에 중첩(superposed)된 미세한 구조는 변한다. 거친 구조로 도시된 마름모(21)는 수(male) 리지부(22P) 및 암 홈(22M)을 포함하고 있다. 예시적인 크기는 길이 방향 대각선이 4 내지 6mm이며, 보다 구체적으로는 4.6mm이며, 그리고 횡단하는 방향의 대각선은 1.5mm 내지 3mm이며, 보다 구체적으로는 2.0mm이며, 반면에 리지부와 홈(22)의 폭은 약 0.2mm로 동일하다. 확대도에서, 암 구조는 도면의 좌측에 도시되어 있으며, 수 구조는 우측에 도시되어 있으며, 상기 구조들은 바닥 좌측으로부터 도시되어 있다.

확대도에 도시된 바와 같이, 미세 구조(FP 및 FM)들은 거친 구조(GP1 및 GM1)의 상부에 겹쳐 형성되어 있으며, 미세 구조들은 그들 형상이 변한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 미세 구조(FPQ)는 사각형으로 구성된다. 사각형의 피치, 즉 반복되는 간격(spacing)은 약 0.04mm이다. 도 17 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 수 및 암 구조들은 크기 및 모양에서 서로에 대하여 역으로 정확하게 일치하지 않으며, 다만 그들의 형상 및 크기들은 서로 조금 다르다.

도11에 도시된 바와 같이, 미세 구조(FPD 및 FMD)는 사각형 대신에 다이아몬드 형상이다. 도 11의 크기는 도 10의 것보다 조금 크다. 즉, 미세 구조의 피치는 0.07mm이며, 그 치수는 예를 들면 0.05mm 정도보다 더 작을 수 있거나 더 클 수도 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 미세구조(FPRh 및 FMRh)는 마름모꼴이다. 크기는 이전과 동일하다.

도13에 도시된 바와 같이, 미세 구조(FPR 및 FMR)는 둥근형이다. 상기 미세 구조의 피치는 0.07mm이다.

도14에 도시된 바와 같이, 어떠한 미세 구조도 없는 거친 구조(GP1 및 GM1)가 도시되어 있다. 그 같은 구조는 매우 감각적일 뿐 아니라 심미적으로 즐거움을 줄 수 있는 외형을 갖는 촉각 구조를 제조하는데 특히 적절하다. 브라유 점자에서의 부호들 또는 음향적으로 사용 가능한 구조들이 이와 같은 방법으로 제조될 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 수(male) 거친 구조(GP1) 상부에는 어떠한 미세 구조도 중첩 형성되어 있지 않다. 반면에, 미세 구조 FM(Q, D, Rh, R)은 사각형, 다이아몬드형, 마름모 형 또는 둥근형인 암(female) 거친 구조(GM1) 상부에 중첩 형성되어 있으며, 도 5에 따른 엠블럼 또는 종류가 다른 또 다른 장식물을 포함할 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 미세 구조 FP(Q, D, Rh, R)가 수 거친 구조(GP1) 상에 중첩 형성되어 있으며, 반면에 암 거친 구조(GM1)는 어떠한 미세 구조도 포함하지 않는다.

도시된 실시예들은 거친 구조 및 미세 구조의 모든 가능한 형상의 일부분만을 단지 표현하는 것으로 이해되어야 한다. 그에 따라, 수많은 다른 구조들이 사용될 수 있으며, 그와 같은 구조는 약간의 분리형 로고 또는 로고 유형들 또는 그 위에 미세 구조가 중첩 형성될 수 있는 이와 유사한 것으로 구성된다. 그리고 육안으로는 보이지 않는 인증 특징 또는 다른 식별 가능한 특징들을 만들기 위하여, 마이크로 구조가 공지의 방법으로 중첩 형성될 수 있다.

도 17 내지 도 20b는 암 구조가 수 구조로부터 어떻게 다른지에 대한 몇 가지 가능성을 도시하는 개략도이다. 보다 미세한 표면 및 가시화를 위하여, 편이(deviations: 편차)를 더 분명하게 나타내도록 하기 위하여 표면 구조는 톱니 형상으로 그리고 확대되어 도시된다.

먼저, 자발적 편이를 표시하기 위하여, 에러, 즉 제조 허용 오차가 명시되어야 한다. 앞서 언급한 바와 같이, 다른 여러 가지 점들 중에서도 롤러 제조에 있어 개선의 한 목적은 미세 엠보싱을 위하여 보다 정밀하고 적절한 구조를 제조하는 것이다. 이에 따라, 작은 제조 공정 허용 오차가 발생하는 문제가 있다. 이와 같이 허용 오차는 그 중에서도 롤러들의 표면에 의하여 영향을 받으며, 이에 따라 단단한 표면을 이용하는 것이 장점을 가지고 있다. 따라서 롤러들은 전체가 단단한 금속 롤러 또는 단단한 금속 표면을 갖는 금속 롤러일 수 있으며, 또한 전체가 세라믹 롤러 또는 세라믹 표면을 갖는 금속 롤러가 될 수 있다. 모든 이와 같은 재료들은 레이저 시스템에 의한 미세 구조 기계 가공에 적절하다. 대개의 경우, 엠보싱 롤러의 표면에 소정의 보호 레이어를 형성하는 것이 장점을 갖고 있다.

예를 들면, 레이저 시스템을 이용한 기계 가공에 있어서, 길이 150mm 및 직경 70mm를 갖는 엠보싱 롤러의 경우에, 회전 방향으로 2-4㎛ 그리고 축 방향으로 +/-2㎛의 에러 허용이 바람직하며, 높이에 있어서, 0.1mm 톱니 높이에 있어서는 0.5 내지 3㎛의 에러 허용이 바람직하다. 80°의 각도를 형성하는 2개의 대향하는 톱니 플랭크(flanks)에 있어서, 3°미만의 각도 에러가 바람직하다. 따라서 새로운 롤러들에 있어서, +/-5㎛의 최대 선형 에러가 발생하며, 이에 따라 제조 편이(편차)는 약 10㎛가 될 수 있다.

이러한 값들은 측정 및 제조에 따라 강하게 영향을 받기 때문에, 15㎛ 및 그 이상의 암 구조로부터 발생하는 수 구조의 선형 편이 및 4°의 각도 편이는 자발적 차이로 간주될 수 있다. 상기 구조의 차이 값의 상부 한계 값은 2개의 롤러의 상호 협조가 손상되지 않는 조건에 따라 설정될 수 있다.

수 롤러 상에 결합되는 구조들과 암 롤러 상에 결합되는 구조들 사이에서의 자발적 차이 값은 엠보싱되고 있는 재료들에 따라 크게 달라진다. 예를 들면, 약 30㎛의 두께를 갖는 호일을 엠보싱하기 위한 차이 값은 약 40㎛이며, 약 300㎛의 두께를 갖는 카드스톡을 엠보싱하기 위해서는 그 차이 값은 약 120㎛이다.

도 17 내지 도 20b에 도시된 바와 같이, 롤러들이 서로로부터 소정의 거리에 배열되는 것이 구조적인 측면에서 장점이 있다. 핀-업/핀-업 롤러 시스템에 있어서, 롤러들 중 한 개에 함몰 형상의 일정 간격, 즉 호일의 폭에서 0.02 내지 0.2mm 만큼의 직경 감소 정도의 일정한 간격은 본 발명의 출원인에 의한 WO 2011/161002 A1에 설명되어 있다.

도 17 내지 도 20b에 도시된 바와 같이, 롤러들 중 한 개의 직경, 바람직하게는 수 롤러의 직경은 나머지 롤러에 대하여 호일의 폭 상에서 최소한 0.02mm 이상 감소된다. 이와 같은 방법으로, 보다 균일한 엠보싱이 만들어진다. 도 17 내지 도 20b에 도시된 바와 같이, 수 롤러의 이와 같은 함몰 또는 직경 감소는 'S'로 표시되어 있다.

다른 방법으로, 함몰 이외에도, 다른 간격 조정 수단, 예를 들면 전자 또는 기계적인 간격 조정 제어 수단이 제공될 수 있다.

도 17에 도시된 바와 같이, 암 롤러(M23)는 표면 구조(SM23)를 가지며, 압입 자국들의 2개의 대향하는 플랭크들은 각도 α23을 가지며, 수 롤러(P23)는 구조(SP23)를 가지며, 톱니의 2개의 대향하는 플랭크는 각도 β23을 가지며, 상기 각도 β23은 α23보다 작다. 이러한 각도들은 10°내지 110°값을 가지며, 4°이상의 차이 값을 갖는다.

도 18에 도시된 암 롤러(M24)는 그 홈(N24)이 평면 홈 바닥을 갖는 암 구조(SM24)를 갖는다. 수 롤러(P24)는 톱니(T24)가 둥근 형상인 표면 구조(SP24)를 갖는다.

도 19의 암 롤러(M25)는 앞서 설명한 표면 구조(SM24)와 동일하며, 수 롤러(P25)의 톱니(T25)는 평평한 팁(끝)들을 갖는다.

도 20은 또 다른 바람직한 실시예를 도시하며, 암 롤러(M26)가 둥근 홈(N26)들을 갖는 표면 구조(SM26)를 가지며, 수 롤러(P26)의 표면 구조(SP26)에서의 톱니(T26)는 둥근 형상으로 만들어 지지만, 둥근 홈(N26) 보다 작은 반경을 갖는다.

도 20a는 또 다른 바람직한 실시예를 도시하며, 암 롤러(M27)는 둥근 형상의 홈(27)을 갖는 표면 구조(SM27)를 가지며, 수 롤러(P27)의 표면 구조(SP27)에서의 키(T27)는 둥근 형상으로 만들어져 있지만, 홈(N27) 보다 작은 반경을 갖는다.

도 20b는 또 다른 바람직한 실시예를 도시하며, 암 롤러(M28)는 둥근 형상의 홈(N28)을 갖는 표면 구조(SM28)를 가지며, 수 롤러(P28)의 표면 구조(SP28)에서 톱니(T28)는 둥근 형상으로 구성되지만, 홈(N28) 보다 작은 반경을 갖는다.

도 21 내지 도 35에 따른 실시예의 변형 예는 암 구조가 크기와 외형적으로 수 구조와 정확하게 일치하지 않는 원리에 따라 만들어 진다. 이러한 변형예는 크리싱(creasings: 주름)을 만들기 위한 영역을 포함하는 롤러 쌍들에 따른 것이다. 크리싱은 장식적 목적으로 사용될 수 있다. 상기와 같은 크리싱은 온-라인 포장 공정에 받지 않고 담배 제품등과 같은 물체를 호일로 둘러싸기 힘들 때 유용하다.

도 21 내지 도 35에 도시된 바와 같이, 롤러 쌍(81P 및 81M)을 갖는 장치(80)가 도시되어 있으며, 수 롤러(81P)는 구동부(6)에 의하여 구동되며, 기어휠(39, 40)에 의하여 암 롤러에 동기화되어 있다. 도시된 예시적인 실시예들에 있어서 모든 롤러들은 예를 들면 삼각부(TP 및 TM) 및 장식 효과를 갖는 서로 다른 구조를 보여줄 수 있는 다수의 크리싱, 예를 들면, 4개의 크리싱 영역(82)으로 구성되는 기본 구조를 갖는다.

따라서, 도 21의 롤러 쌍(P81R1 및 M81R1)의 크리싱 영역들은 그리드 구조 "R"을 가지며, 상기 구조에서 수 롤러의 그리드들이 돌출되어 있으며, 암 롤러들의 그리드들은 함몰되어 있다. 크리싱으로서 작용을 하기 위하여, 이런 구조들은 각각 삼각부 구조보다 더 돌출 또는 함몰되어 있다. 이러한 구조는 도시된 모든 크리싱 구조들에 적용된다.

서로에 대하여 역으로, 도 22의 롤러 쌍(P81R2 및 M81R2)의 크리싱 영역들은 수 롤러에는 함몰형 그리드 구조가 형성되며, 암 롤러에는 돌출된 그리드 구조가 형성된다.

도 23의 크리싱 영역(P81R3 및 M813)의 그리드 구조는 도 21의 구조와 일치하며, 단 차이점으로는, 크리싱 영역이 롤러들의 에지부까지 연장되지 않는다는 점이다.

도 24 내지 도 26의 롤러 쌍(P81LR1-3 및 M81LR1-3)의 크리싱 영역은 수 롤러로부터 또는 암 롤러로부터 돌출되는 방사형으로 배열된 리지부(W)를 구비하며, 암 또는 수 롤러에는 그에 대한 압입자국이 형성되어 있다. 롤러 쌍(P81LR3 및 M81LR3) 상에 형성된 크리싱 영역은 롤러의 길이보다 짧다.

도 27 내지 도 29의 롤러 쌍(P81LL-3 및 M81LL1-3)의 크리싱 영역은 수 롤러 또는 암 롤러로부터 돌출되는 길이 방향으로 배열된 리지부(L)들을 포함하며, 암 또는 수 롤러 상에서는 그에 대한 압입자국들이 형성되어 있다. 롤러 쌍(P81LL3 및 M81LL3)에 형성된 크리싱 영역은 롤러들의 길이보다 짧다.

도 30 내지 도 32의 롤러 쌍(P81Z1-3 및 M81Z1-3)의 크리싱 영역은 수 롤러 또는 암 롤러로부터 돌출되는 톱니(Z)들을 포함하며, 암 롤러 또는 수 롤러에는 그에 대한 압입자국들이 형성되어 있다. 롤러 쌍(P81Z3 및 M81Z3)에 형성된 크리싱 영역들은 롤러들의 길이보다 짧다.

도 33 내지 도 35의 롤러 쌍(P81K1-3 및 M81K1-3)의 크리싱 영역은 둥근 형상의 단면을 구비하고, 그들의 팁 방향으로 경사진 그리고 수 롤러 또는 암 롤러부터 돌출되는 톱니(K)를 구비하며, 암 롤러 또는 수 롤러 상에는 그에 해당하는 압입자국들이 형성되어 있다. 롤러 쌍(P81K3 및 M81K3) 에 형성된 크리싱 영역들은 롤러의 길이보다 짧다.

도 17 내지 도 20b 개략도에 도시된 바와 같이, 암 롤러의 구조가 수 롤러의 구조와 크기와 외형에 있어 서로에 대하여 역으로 동일하지 않기 때문에, 즉 수 롤러의 구조의 형상 및 암 롤러의 해당하는 결합 구조의 형상이 서로 다르기 때문에, 2개의 롤러 사이에 호일의 찌그러짐이 줄어들며, 이에 따라 다수의 엠보싱 유형에서 횡단하는 방향으로 엠보싱된 호일의 뒤틀림을 크게 줄이거나 완전히 제거할 수 있다.

이와 같은 특징은 다음의 장점들을 제공한다. 즉, 롤러들 사이에 높은 압력이 필요함에도 불구하고, 호일에 구멍이 만들어지는 것을 방지할 수 있으며, 포장 라인에서의 다음 공정이 바로 순조롭게 이어질 수 있다. 포장 라인에서의 온-라인 공정에서 기존에 알려지고 종종 사용되는 핀-업/핀-업 롤러들과 유사한 형태로 상기와 같은 롤러들을 사용할 수 있다. 티핑의 엠보싱 또는 웹에 배열된 형태의 구조의 경우에 있어서, 2개의 웹 상에서 구조 요소들을 상호 옵셋하는 것이 바람직하다.

도 41 내지 도 43은 롤러들의 3쌍을 도시하고 있으며, 이 같은 구조는 소정 형태의 로고들에 대한 동시 엠보싱을 가능하게 하고, 그리고 절단되고, 담배 한 블록을 포장할 수 있는 부분을 형성하기 위한 크리싱을 만들 수 있게 한다. 상기와 같은 롤러들은 상기에 설명된 방법들에 따라 제조되었다. 도 44 내지 도 46의 절단부(Z81 내지 Z83)는 도 41 내지 도 43의 롤러 쌍(83P, M 내지 84P, M)들과 일치한다.

상기와 같은 롤러들에 있어서, 정확한 일치에 따라 얻어지는 표시 편이(indicated deviation)를 갖는 수 롤러 및 암 롤러의 분리 제조에 대한 장점은 명확하다. 상기와 같은 경우는, 방사 방향으로 또는 축 방향으로 전체 롤러 또는 그 부분들에 대하여 연장되고, 연속하여 배열되는 길이가 긴 크리싱 도구에 적합한 경우이다.

도 41은 페트릭스(patrix) 롤러(81P) 및 상기 페트릭스 롤러에 크기 및 외형으로 정확하게 일치하지 않는 메트릭스 롤러(81M)를 갖는 한 쌍의 엠보싱 롤러(81)들을 도시한다. 상기 롤러들은 소정의 부호, 아라비아 숫자 등을 가질 뿐 아니라, 서로에 대하여 바로 옆에 제공되는 방사 형상의 크리싱 스트립(strips)들로 구성되는 수많은 크리싱 도구(81FGP, M 및 81FTP, M)용의 로고(81L. M)를 구비하며, 이에 따라 한편으로는 크리싱 도구(81FGP, M)는 전체적으로 방사 형상으로 배열되며, 다른 한편으로는 나머지 다른 크리싱 도구(81FTP, M)는 부분적으로 방사 형상으로 배열된다. 기어 휠(39, 40)들이 도면에 도시되어 있다. 해당하는 절단부(Z81)가 도 44에 도시되어 있으며, 크리싱(81FG 및 81FT)을 구비한다.

도 42 및 도 45는 도 41 및 도 44의 바람직한 실시예를 도시한다. 엠보싱 롤러(82) 쌍은 페트릭스 롤러(82P) 및 메트릭스 롤러(82P)를 구비한다. 롤러들은 로고(82LP, M) 뿐 아니라, 수많은 크리싱 도구(82LP, M 및 82LP, M)을 구비하며, 이에 따라 한편으로는 크리싱 도구(81FLP, M)들은 방사 형상으로 배열되고, 다른 한편으로는 다른 크리싱 도구들은 길이 방향으로 배열되어 있다. 그리고 기어 휠(39, 40)들이 도시되어 있다. 해당 절단부(Z82)는 도 45에 도시되어 있으며, 이에 대한 크리싱(82FR 및 82FL)들이 도시되어 있다.

도 43 및 도 46은 또 다른 바람직한 실시예를 도시하며, 상기 실시예에서 로고들은 전체 호일을 커버하지 않고, 단지 부분적으로 커버하고 있다. 엠보싱 롤러(83) 쌍은 페트릭스 롤러(83P) 및 메트릭스 롤러(83M)을 구비한다. 롤러들은 로고(83LP, M) 및 수많은 크리싱 도구(83FRP, M 및 83FLP, M)를 구비하며, 이에 따라 한편으로는 크리싱 도구(83FRP, M)들은 방사 형상으로 배열되고, 다른 한편으로는 다른 크리싱 도구(83FLP, M)들은 길이 방향으로 서로를 가로질러 형성된다. 도 46에는 해당하는 절단부(Z83)가 도시되어 있으며, 해당하는 크리싱(83FR 및 83FL)이 도시되어 있다. 그리고 기어 휠(39, 40)들이 도시되어 있으며, 본 발명의 실시예에 있어서, 위치 결정 마커(27 및 28)들이 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 절단부(Z83) 상에도 마커들이 형성되어 있다.

종래 기술의 수 롤러 및 암 롤러들은 항상 쌍으로 제조되었다. 암 롤러들이 수 롤러들에 서로에 대하여 역으로 크기 및 외형이 동일하게 형성되기 때문에, 롤러들 중 한 롤러가 교체될 필요가 있을 때, 불가피하게 다른 한 롤러도 교체를 해야 하였다. 개별적인 제조가 가능한 본 발명에 따른 방법에 따르면, 수 롤러 또는 암 롤러를 별개로 교환하는 것이 가능하며, 이는 마모 거동(behavior)에서 차이가 있는 경우 뿐 아니라, 설계 가능성 측면에서 중요한 장점이 된다.

일상적인 핀-업/핀-업 롤러들을 위한 퀵 변경 장치들은 본 발명의 출원인에 의한 US 6 665 998에 공개되어 있으며, 개발 이후에 전 세계적으로 모든 담배 종이 엠보싱 장치들 대다수에 사용되어지고 있다. 이들 장치들에 있어서, 카운터 롤러의 회전축(axle)은 엠보싱 롤러들의 동기화를 가능하게 하기 위하여 모든 3축 좌표 방향으로 이동 가능하다.

도 36 및 도 37의 퀵 변경 장치(30)는 2개의 시트(seats)(32 및 33)를 구비하고, 롤러 지지부(34 및 35) 각각을 수용하도록 구성되는 하우징(31)을 포함하고 있다. 상기 롤러 지지부(34)는 미표시(non-represented)한 구동부(6)에 의하여 구동되는 수 롤러(36)를 설치하는 기능을 하며, 롤러 지지부(35)는 암 롤러(37)를 설치하는 기능을 수행한다. 도 20에 따르면, 롤러 지지부(34)는 시트(32) 내로 삽입되며, 롤러 지지부(35)는 시트(33) 내로 삽입된다. 하우징(31)은 클로져 플레이트(38)에 의하여 닫힌다.

도 3 내지 도 8에 따른 예시들에서와 같이 본 예시에 있어서, 암 롤러는 롤러들의 일 단부에 위치하는 기어 휠(39)을 경유하여 종동 수 롤러(36)에 의하여 구동된다. 동기화에서 높은 정밀도를 구현하기 위하여, 기어 휠들은 매우 정밀하게 만들어진다. 그러나 예를 들면 전기 모터과 같은 다른 동기화 수단이 사용될 수도 있다.

도 37의 단면도에서, 도면에서 좌측에 위치하는 외부 구동 측에는, 수 롤러(36)의 롤러 회전축(axle)(41)은 롤러 지지부(34) 내의 니들 베어링(42)에 의해 회전 가능하게 가시적으로 지지되어 있으며, 다른 측면에서는 볼 베어링(43)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 롤러 지지부의 양측의 단부들은 하우징 및 클로져 플레이트의 개구부 내에 끼워져 고정되어 있다. 하우징 내에서의 롤러 지지부의 정밀하고, 분명한 삽입 및 위치 결정을 위하여, 하우징 바닥은 T-형상의 홈(48)을 구비하며, 상기 T-형상의 홈에는 롤러 지지부의 바닥부에 형성된 T-형상의 키(49)가 일치하여 결합된다.

도면에서 좌측에 해당하는 일 측면에는, 암 롤러(37)의 롤러 회전축(50)은 롤러 지지부(35)의 벽(51) 내에 지지되며, 다른 측면에서는, 롤러 지지부의 제2 벽(52) 내에 지지된다. 롤러 지지부의 커버(54)의 에지부(53)는 하우징(31) 내의 T-형상의 홈(55) 내로 삽입 가능한 키(keys) 형태로 성형되고, 측벽(51)(52)들 중 한 개의 측벽(51)은 하우징 벽 내의 해당 개구부(56) 내로 결합된다.

제2 롤러가 기어 휠을 통하여 구동되는 도시된 구성은 롤러 지지부에 설치하고 난 이후에 롤러를 조정하는 과정을 필요로 한다. 이와 같은 구성은 기어 휠들에 의하여 성취될 수 있다.

도 38의 퀵 변경 장치(59)의 실시예 변형 예에 있어서, 하우징(60)은 클로져 플레이트를 구비하고 있지는 않지만, 낮은 반원형 개구부(62) 및 상부가 직사각형인 개구부(63)를 갖는 벽(61)을 구비하고 있다. 2개의 롤러들 및 롤러 지지부들은 앞서 설명한 것들과 동일하며, 암 롤러 지지부 및 하우징 바닥부에 위치하는 T-형상 홈(48)을 수용하기 위한 T-형상의 홈 역시 동일하다. 도면에 따르면, 하우징(60)의 후방 개구부는 전방 개구부(62 및 63)와 유사하다. 본 실시예에서, 롤러 지지부들은 하우징 내에 명확하게 그리고 정밀하게 고정된다.

도 39의 실시예의 변형 예에서, 퀵 변경 장치(64)는 T-형상의 키(49)를 각각 구비하는 2개의 동일한 롤러 지지부(65 및 66)를 구비하며, 한 개의 롤러 지지부(65)는 하우징(67)의 바닥부에 가이드되어 고정되며, 나머지 다른 롤러 지지부(66)는 하우징(67)의 상부에 고정된다. 2개의 롤러 지지부는 한 개의 롤러 단부를 수용하기 위한 개구부(69)를 갖는 클로져 플레이트(68)에 의하여 고정된다.

도 40의 예시적인 실시예에 있어서, 퀵 변경 장치(70)는 2개의 대향하는 측벽(72, 73)을 가지는 하우징(71)을 포함하며, 상기 2개의 대향하는 측벽의 각각에는 기어 휠(39 및 40)을 구비하는 2개의 엠보싱 실린더(36, 37)의 회전축(76, 77)을 수용할 수 있도록 배열된다. 단순하게 도시된 개략도에 있어서, 첫째로 롤러가 하우징 내로 삽입되며, 그리고 회전축이 삽입되고 고정된다. 본 예시적 실시예에 있어서, 롤러 지지부들이 없이도 퀵 변경이 가능하다.

2, 8, 82: 롤러
4: 톱니
5: 회전축
6: 구동부
7: 엠보싱 롤러 장치
9: 압입자국
12: 레이저
13: 제어회로
14: 편향 유니트
15: 초점 광학부
16: 편향 미러
17: 각인 유니트
18: 위치검출기
19: 회전작업피스
20: 구동부
22: 홈
27, 28: 위치결정마크
30, 59, 64, 70: 퀵 변경 장치
31, 60, 67, 71: 하우징
32, 33: 시트
34, 35, 65, 66: 롤러 지지부
36: 수 롤러
37: 암 롤러
38, 68: 클로저 플레이트
41, 50: 회전축
42,43: 베어링
46, 47: 클로저 플레이트의 개구부
48, 55: T형상 홈
49: T 형상 키
51, 52, 61, 72, 73: 벽
53: 에지부
54: 커버
56, 62, 63, 69: 개구부
76, 77: 회전축
SL: 헬리컬 라인
P11, P11B, P11E, P11L, P11W, P23-28, 36, P81-R1-3, LR1-3, LL1-3, K1-3: 수 롤러
M11, M11B, M11E, M11L, M11W, M23 - 28, 37, M81-R1-3, LR1-3, LL1-3, K1-3: 암 롤러
GP1, GPB, GPE, GPL, GPW, FP-Q,D, Rh, R: 수 롤러상의 구조 요소
GM1, GMB, GME, GML, GMW, FM-Q,D, Rh, R: 암 롤러상의 구조 요소

Claims (24)

1. 2개의 롤러들을 가지며 포장 재료들을 엠보싱하기 위한 장치용의 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법으로서,
   상기 엠보싱 롤러 세트는 구조 요소 및 로고 구조 중 어느 하나를 포함하는 수(male) 표면 구조를 갖는 수 롤러(male roller)와, 그 수 롤러와 함께 공동으로 엠보싱 작용을 위한 수 롤러의 표면 구조에 결합되는 암(female) 표면 구조를 갖는 암 롤러(female roller)를 포함하며, 그리고
   상기 엠보싱 롤러 세트는 온-라인 공정에서 미세 구조 엠보싱을 위한 엠보싱 롤러를 사용할 수 있도록 설계되어 있는 방법에 있어서,
   수(male) 표면 구조에 결합되는 암 표면 구조를, 수(male) 표면 구조와 독립적으로 생산하여, 수(male) 표면 구조 및 암(female) 표면 구조 사이의 일치로부터 소정의 편차를 만드는 단계;
   +/-15㎛ 미만의 전체 선형 에러 및 1°미만의 각도 에러를 갖는 미세 구조 엠보싱 공정을 위한 롤러 표면 구조의 윤곽을 만드는 단계; 및
   쌍으로 구성된 롤러들의 표면 상에 크리싱(creasings)을 만들기 위한 영역들을 만드는 단계로, 돌출된 크리싱 구조들이 한 개의 롤러에 만들어지며, 돌출된 크리싱 구조들에 결합되는 홈 형상의 크리싱 구조들이 나머지 다른 롤러에 만들어지고, 이와 같은 크리싱 구조들은 각각, 다른 구조들보다 더 돌출되든지 또는 더 홈이진 모양으로 형성되는, 단계를 포함하고,
   상기 크리싱 구조들은 각 롤러의 원주 둘레에 적어도 부분적으로 방사 방향으로 줄을 지어 배열되는 방사 방향 크리싱 구조들, 및 길이 방향으로 줄을 지어 배열되는 길이 방향 크리싱 구조들을 포함하고, 길이 방향 줄들은 방사 방향 줄들과 적어도 부분적으로 교차하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 추가로 다수의 방사 방향 크리싱 구조들과 길이 방향 크리싱 구조들 중 어느 하나는 차례대로 배열되는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
3. 제1항에 있어서, 포장 라인에서 균일한 엠보싱 패턴으로 규칙적으로 배열되는 온-라인 엠보싱 과정 동안에, 롤러들의 진행 방향에 횡단하는 방향으로 포장 재료들에 잔류 장력이 만들어지지 않도록, 상기 엠보싱 롤러들의 표면 구조를 성형하는 단계를 더 포함하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
4. 제1항에 있어서, 엠보싱된 호일이 촉각을 인지할 수 있는 엠보싱 패턴을 가질 수 있도록, 상기 엠보싱 롤러들의 표면 구조들을 성형하는 단계를 더 포함하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
5. 제4항에 있어서, 촉각으로 인지할 수 있는 엠보싱 패턴에 브라유 점자 기호(Braille signs)를 포함시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 수 롤러의 구조 요소들의 크기 및 상기 수 롤러와 결합되는 상기 암 롤러의 구조 요소들의 크기가 그들의 상호 협력을 손상시키지 않는 소정의 정도만큼 서로로부터 벗어나 편차를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 암수 롤러들의 서로 결합되는 구조적 요소들의 선형 크기의 편차(deviations)들은 15㎛보다 더 크며, 구조적 요소들의 에지부의 각도는 서로로부터 4°보다 크게 벗어나 있는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
8. 제1항에 있어서,
   엠보싱된 재료에서 횡단 방향의 장력을 감소시키기 위하여,
   엠보싱 롤러들 사이에서 호일 웹의 통과가 이루어지는 동안에, 한 개의 섹션에 엠보싱된 로고 구조가 또 다른 나머지 섹션 상의 각 로고 구조들에 관하여 진행 방향으로 옵셋(offset)되도록 하여, 최소한 2개의 섹션들이 호일 웹 상에 엠보싱될 수 있도록 엠보싱 롤러들의 로고 구조들을 배열하고 디자인하는 단계를 더 포함하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
9. 제1항에 있어서, 돌출된 위치 결정 마크(marks)(27)들을 상기 수 롤러 상에 형성하고, 상기 돌출된 위치 결정 마크(27)에 결합되는 홈 형상(recessed)의 위치 결정 마크(28)들을 상기 암 롤러 상에 형성하며, 또는 이와 반대의 경우로 형성하는 단계를 더 포함하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
10. 제1항에 있어서, ??토(femto) 또는 피코세컨드(picosecond) 레이저 시스템에 의하여 상기 엠보싱 롤러들의 표면 구조를 만드는 단계를 더 포함하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 롤러들의 표면상에, 거친 구조 및 중첩된(superposed) 미세 구조를 형성하는 단계를 더 포함하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 엠보싱 롤러들 중 한 개의 롤러를, 나머지 엠보싱 롤러에 대하여 'S' 양만큼 감소하는 직경을 갖는 포장 재료 웹(web)의 폭에 최소한 걸쳐서 제조하는 단계를 더 포함하며, 상기 'S'값은 0.02mm보다 큰 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 포장 재료는 음식 및 약을 포장하기 위한 티핑 종이, 내부 라이너 또는 내부 프레임 종이, 하이브리드 종이, 합성 호일 또는 종이 보드이며, 또는 담배 제품을 포장하기 위한 담배 종이 또는 카드 스톡인 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러들의 세트를 제조하기 위한 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에서 정의된 방법에 따른 수 롤러(P11, P11B, P11E, P11L, P11W, P23-28, 36, P81-R1-3; LR1-3; LL1-3; K1-3) 및 암 롤러(M11, M11B, M11E, M11L, M11W, M23 - 28, 37; M81-R1-3; LR1-3; LL1-3; K1-3)를 포함하는 엠보싱 롤러 세트를 제공하며, 상기 수 롤러 상에 제공되는 구조 요소들 (GP1, GPB, GPE, GPL, GPW, FP-Q,D, Rh, R) 및 결합되는 암 롤러 상의 구조 요소들(GM1, GMB, GME, GML, GMW, FM-Q, D, Rh, R)은 서로에 대하여 역으로 합동(congruent)은 아니며, 15㎛보다 큰 양 만큼 선형적으로 그리고 각도적으로 1°보다 크게 벗어나 있고,
    상기 두 개의 엠보싱 롤러들(P81-R1-3; LR1-3; LL1-3; K1-3), (M81-R1-3; LR1-3; LL1-3; K1-3)은 크리싱(creasing) 영역을 만들기 위하여 돌출된 형태 또는 홈 형상의 구조들(R, W, L, Z, K)을 갖는 서로 일치되는 영역(82)을 포함하고, 이들 구조들은 각각 나머지 다른 구조들보다 더 돌출되거나, 또는 더 홈이진 모양으로 만들어지며,
    상기 크리싱 구조들은 각 롤러의 원주 둘레에 적어도 부분적으로 방사 방향으로 줄을 지어 배열되는 방사 방향 크리싱 구조들, 및 길이 방향으로 줄을 지어 배열되는 길이 방향 크리싱 구조들을 포함하고, 길이 방향 줄들은 방사 방향 줄들과 적어도 부분적으로 교차하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
15. 제14항에 있어서, 상기 롤러들의 표면은 최소한 금속, 초경합금 또는 세라믹으로 구성되고, 상기 표면은 보호 레이어를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
16. 제14항에 있어서, 한 쌍을 이루는 수(male) 롤러와 암(female)롤러가 동기화 수단인 기어 휠(gearwheels)(39,40)들에 의하여 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
17. 제14항에 있어서, 상기 엠보싱 롤러들을 포함하는 엠보싱 장치가 로봇을 이용하여 온-라인으로 포장 라인에 일체화된 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
18. 제17항에 있어서, 상기 엠보싱 롤러들을, 0.02mm 보다 큰 소정의 상호 거리에 배치하는 단계를 더 포함하는 엠보싱 롤러 세트.
19. 제18항에 있어서, 상기 엠보싱 롤러 세트를, 엠보싱 롤러들(36, 37)이 서로에 대하여 개별적으로 그리고 독립적으로 상호 교환 가능하도록 설계된 퀵 변경(quick-change) 장치(30,59,64,70) 내에 배치하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
20. 제19항에 있어서, 상기 수(male) 및 암(female) 엠보싱 롤러들(36,37)을, 각각 수(male) 및 암(female) 롤러 지지부(34,35,65,66) 내에 회전 가능하게 지지하고, 또한
    상기 롤러 지지부들을 퀵 변경 하우징 내에 소정의 위치에 고정하며, 상기 롤러 지지부들은 개별적으로 및 독립적으로 이동 가능하게 구성하고, 상기 수 롤러 지지부(34)의 일단부는 니들 베어링(42)에 의해 지지되고 그 다른 단부는 볼 베어링(43)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
21. 제20항에 있어서, 상기 수(male) 및 암(female) 롤러 지지부(34,35,65,66) 중 수 롤러 지지부(34,65)의 하부에 키(49)를 형성하고, 하우징(31,60,67)의 바닥 부에 상기 키(49)에 대응하는 홈(48)을 제공하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
22. 제21항에 있어서, 상기 암(female) 롤러 지지부(66)의 상부에 키(49)를 제공하고,
    하우징(67)의 상부에 상기 키(49)에 대응하는 홈(48)을 형성하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
23. 제21항에 있어서, 상기 수(male) 및 암(female) 롤러 지지부(34,35) 중 상부의 암 롤러 지지부(35)의 상측에 T형상의 키 모양으로 에지부(53)를 형성하고,
    하우징(60)의 상측에 상기 에지부(53)에 대응하는 T형상의 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
24. 제20항에 있어서, 상기 퀵 변경 장치(70)는 롤러들(36,37)의 회전축(76,77)을 수용하고 고정하기 위한 고정수단을 갖는 두 개의 개구부(74,75)를 각기 구비하고 있는 두 개의 마주 대항하고 있는 벽들(72,73)이 형성된 하우징(71)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 엠보싱 롤러 세트.
    

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