热压印设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1内容的前序部分的热压印设备。
[0002] 热压印设备被用于在温度和压力的作用下将设置在热压印薄膜的载体层上的转 印层转印到基质上。对此设置被加热的压印辊，该压印辊与反压辊配合作用。载体层在构 成在压印辊和反压辊之间的压印间隙的下游借助剥离装置从已转印到基质上的转印层上 脱离。在使用具有凹凸轮廓的压印辊时，仅转印层的尤其是与压印辊的凹凸部的形状相对 应的区域被转印到基质上，使得脱离的载体层也具有转印层的尤其是与压印辊的凹凸部的 阴模相对应的剩余部分。
【背景技术】
[0003] 由DE 10159661 C1已知一种所述类型的热压印设备。
[0004] 在压印间隙和剥离装置之间的间隔空间内至少在压印间隙附近所述转印层还可 以相对容易地从基质上剥离，因为基质和热压印薄膜的复合结构还具有相对较高的温度并 且压紧力不再作用。如果载体薄膜太早地分离，则导致在压印过程中的不清洁，特别是在精 细的和极精细的结构的情况下。越来越多地使用具有极精细结构的结构化转印层，这些转 印层例如可以由在压印过程中被施加到载体层上的调色剂构成，如在EP 0191592 B1中描 述。
【发明内容】
[0005] 本发明的任务在于，提供一种热压印设备，该热压印设备避免在压印过程中的不 清洁。
[0006] 根据本发明，该任务利用权利要求1的内容解决。建议一种具有压印设备的热压 印设备，该热压印设备用于将设置在热压印薄膜的载体层上的转印层转印到基质上，该热 压印设备包括能被加热的压印辊和反压辊以及设置在下游的剥离设备，在所述压印辊和所 述反压辊之间形成压印间隙，该剥离设备用于将载体层从被转印到基质上的转印层上剥 离，其中，规定：在所述压印间隙和所述剥离设备之间在基质下方直接邻接压印间隙地或者 与压印间隙间隔小于1mm地或者搭接压印间隙地设置平坦的用于被压印过的基质的支承 元件。
[0007] 按本发明的热压印设备具有平坦的支承元件，该支承元件给被覆层的基质在压印 间隙和剥离设备之间的对压印质量起决定性的部分提供支承面，所述被覆层的基质在全部 面积上靠放在该支承面上。热压印设备可以是在根据辊对辊原理的加工设备中的加工站。 基质可以根据辊对辊原理进行处理，即不断地从一个辊退绕，然后进行处理并且继而重新 绕上。基质也可以按纸张的形式进行加工，其中，各单个纸张从堆垛中被供给并且在处理后 再次收集到堆垛上。热压印薄膜通常根据辊对辊原理进行处理，即从一个辊不断地退绕、然 后进行处理并且继而重新卷绕。
[0008] 可以规定，支承元件由一种材料制成，该材料具有在60° Shore A到95° Shore A 范围内、优选在80°311〇代八到95°311〇代八范围内的硬度和/或具有在450狀10(狀= 维氏硬度）至520HV 10范围内、优选在465HV 10至500HV 10范围内的硬度。由于该硬度 范围，支承元件可以特别有利地作为用于基质和靠放在该基质上的热压印薄膜的机械支座 并且防止转印层和/或载体层过早地从基质上剥离，特别是在施加的转印层的特别高分辨 率的结构的情况下。
[0009] 另外可以规定，支承元件是刚性的元件，在运行过程的负载的情况下该元件的最 大挠曲小于10 μπ?或者处于大约1 μL?至10 μL?的范围内。由于如此小的挠曲，支承元件可 以是特别有利地作为用于基质和靠放在该基质上的热压印薄膜的机械支座并且防止转印 层和/或载体层过早地从基质上剥离。
[0010] 在一个有利的构造形式中可以规定，支承元件由优质钢制成。由优质钢制成的支 承元件尤其是可以实现上述的在硬表面和低挠曲方面的特性并且特别适合作为用于基质 和靠放在该基质上的热压印薄膜的机械支座。由优质钢制成的支承元件的另外有利的特性 是，由于优质钢的高导热性可以借助带以有利的方式将多余的热量从压印间隙排出。特别 是在长时间不间断运行的压印过程的情况下已证明：尤其是反压辊尽管由于附加的冷却措 施仍越来越热并且由此渐渐地不利地改变在压印间隙中的压印条件。由优质钢制成的支承 元件现在附加地可以将热能从压印间隙中导出，由此在压印间隙中的压印条件可以更好地 被调节和控制。
[0011] 作为替代方案可以规定，支承元件由铜、铝、其他钢合金或优质钢合金、钛、纸、薄 膜或纤维增强材料制成。
[0012] 在一个有利的构造形式中可以规定，支承元件构造为支承板。因为在支承板的情 况下在支承板的表面和所述被覆层的基质的下侧之间会出现相对运动，所以所述表面优选 是抛光的，即设计为最小的摩擦，其中，支承面与理想平面的偏差可忽略不计。
[0013] 支承板的面向压印间隙的端部部分优选可以构造为刀刃状的。通过刀刃状的设 计，在支承板和压印间隙之间的要求距离可以设定为小于1_。
[0014] 在另一个有利的构造形式中可以规定，支承元件构造为环绕的带。在该情况下，可 以避免在支承板的表面和所述被覆层的基质的下侧之间的相对运动，如果所述带支承在反 压辊上的话。在该构造形式中也已证明有利的是，所述表面是抛光的，即支承面与理想平面 的偏差可忽略不计。
[0015] 可以规定所述带构造为无缝带。无接缝的无缝带作为用于基质和靠放在该基质上 的热压印薄膜的机械支座在其全部面积上提供在特性方面的相同条件。根据这些由此以有 利的方式恒定的机械特性可以相应地精确和恒定地设定剩余的压印参数。
[0016] 另外可以规定，无缝带具有在0. 2mm至0. 5mm范围内、优选为0. 3mm至0. 35mm范 围内的厚度。具有该厚度的带尤其是可以实现上述的在硬表面和低挠曲方面的特性并且特 别合适作为用于基质和靠放在该基质上的热压印薄膜的机械支座。
[0017] 在另一个构造形式中可以规定，所述带构造为由板状链节组成的链带，其中，相邻 的链节通过旋转铰链彼此相连，使得这些链节在伸展状态中形成无间隙的、尤其是在很大 程度上均匀的支承面。链带可以具有边缘侧的输送凹部并且导向辊可以具有相应的链齿， 这些链齿嵌入到输送凹部中。
[0018] 压印辑可以具有由弹性体制成的涂层，该涂层具有在3至10mm范围内、优选在5_ 至10mm范围内的厚度。在形成压印压力时，涂层的表面变形成，使得取代线状的压印间隙 而形成面状的压印间隙。压印间隙例如可以具有5mm至20mm的宽度。已证明有利的是，设 定具有5mm至10mm的宽度的压印间隙。相对应的压印压力例如可以在从lbar到6bar的 范围内。已被证明有利的是，在3bar至6bar的范围内选择压印压力。
[0019] 所述弹性体优选可以是硅橡胶。
[0020] 可以规定，所述涂层具有在60 ° Shore A到95 ° Shore A范围内、优选在 70° Shore A到90。Shore A范围内的硬度。
[0021] 在另一个构造形式中可以规定，支承元件构造为超声波支承装置的超声波发生器 的端面。超声波支承装置包括超声波发生器和超声转换器。在超声波发生器和被压印过的 基质的下侧之间通过超声波作用形成空气膜，所述被压印过的基质在该空气膜上滑行。在 由此构成的支承间隙中在超声波发生器的端面和所述被压印过的基质的下侧之间建立压 力，该压力同样如空气膜的厚度那样可以被灵敏调节。另外可能的是，超声波发生器的端面 构成有吸口，这些吸口经由通道与真空栗连接，以便克服在支承间隙中的压力地吸取基质 并且因而利用所形成的平衡压力能对支承间隙进行更精确地调节。
[0022] 为了加热压印辊可以规定在压印辊外侧设置加热装置。优选可以设置具有温度控 制器的红外线加热装置。压印温度可以在l〇〇°C至250°C的范围内，优选在130°C至190°C 的范围内。
[0023] 也可以规定在压印辊内部设置加热装置。在压印辊内部的这种加热装置例如可以 是电加热元件、尤其是加热线圈或加热螺旋。同样可以在压印辊内部设置温度受控的油回 路，该油回路热将压印辊加热到所希望的温度。
【附图说明】
[0024] 现在根据实施例详细解释本发明。在附图中：
[0025] 图1以示意图示出按本发明的热压印设备的第一实施例；
[0026] 图2以示意图示出按本发明的热压印设备的第二实施例；
[0027] 图3以示意图示出按本发明的热压印设备的第三实施例；
[0028] 图4以示意图示出按本发明的热压印设备的第四实施例；
[0029] 图5以示意图示出按本发明的热压印设备的第五实施例；
[0030] 图6以示意图示出按本发明的热压印设备的第六实施例。
【具体实施方式】
[0031] 图1不出一种热压印设备1，其具有压印设备2和剥尚设备3。压印设备2包括压 印辊11、反压辊12和加热装置13。
[0032] 压印辊11在其外圆周上具有由弹性体制成的涂层11b，该涂层具有在3至10mm范 围内、优选在5至10mm范围内的厚度。所述弹性体优选为娃橡胶。在图1所示的实施例中， 娃橡胶具有80° Shore A的硬度。反压辑12由钢制成。
[0033] 加热装置13在压印辊11上方设置并且在图1中所示的实施例中构造为借助温度 控制器进行控制的红外线辐射加热装置。
[0034] 在压印设备2上游将待压印的基质14和热压印薄膜15送入，在构成在压印辊11 和反压辊12之间的压印间隙16中在形成压印压力的情况下所述基质和所述热压印薄膜彼 此相连。
[0035] 热压印薄膜15具有设置在载体层15t上的转印层15u。载体层15t例如可以由 PET制成或由聚丙烯、聚苯乙烯、PVC、PMMA、ABS、聚酰胺制成。热压印薄膜15设置成，使得 转印层15u面向待压印的基质14的上侧。转印层15u可以涂覆有可热活化的粘合剂层或 者构造为自贴型的（冷胶）。可以在转印层15u和载体层15t之间设置分离层，该分离层使 转印层15u从载体层15t上的剥离变得容易。
[0036] 热压印薄膜的转印层通常具有多个层，尤其是具有剥离层（例如由蜡或含蜡的化 合物制成）、保护漆层、可热活化的粘合剂层。附加地可以包含一个或多个在部分面积上或 在全部面积上施加的装饰层和/或功能层。装饰层例如是彩色的（不透明或透明或半透明 的）漆层、金属层或浮雕结构（触觉或光学折射或光学衍射作用）。功能层例如是导电层 (金属，ΙΤ0(ΙΤ0=铟锡氧化物））、半导电层（例如半导体聚合物）或不导电层（电绝缘漆 层）或者光学消光或抗反射作用的层（例如具有显微无光泽结构）或者改变粘附作用和/ 或表面应力的结构（莲花效应结构或类似结构）。在各单层之间可以存在附加的辅助层、尤 其是增附剂层。转印层的各单层的厚度大约在lnm和50 μ m之间。
[0037] 所述待压印的基质14优选是柔性的基质，例如具有30g/m2至350g/m 2、优选80g/ m2至350g/m2的单位面积重量的纸、纸板、塑料或混合材料或层压体。
[0038] 通