微压印制造技术

一种用于在薄箔中压印光学上衍射的微结构的方法，所述薄箔例如用于包装食品、巧克力、口香糖、礼品、珠宝、衣服、烟草制品、药品中的至少一种，压纹是用压印辊机构产生的，压印辊机构包括至少一个圆柱形压印辊和弧形反向托辊。该方法包括将所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊限制在具有相对小的外部尺寸的单个辊架中，该单个辊架设计成承受所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊的压力；在所述至少一个圆柱形压印辊中的第一个圆柱形压印辊的表面上使用适合于微结构压印的至少一个凸起的压印元件，其中所述至少一个凸起的压印元件之一包括平台和雕刻在平台(5)的顶部上的图案，其具有高于与其相邻的所述第一圆柱形压印辊的周围表面5m至30m之间的范围内的高度，其中所述图案包括光学上衍射的微结构，其具有在小于30μm的范围内的光栅周期，所述微结构由于处于可见波长范围内的漫射或定向光源而产生衍射图像，该衍射图像在规定的观察角度中具有高对比度和高发光度；和相对于约100mm

Micro imprint

A method for the micro structure of the imprint on the optical diffraction in thin foil, the thin foil for at least one packaged food, chocolate, chewing gum, gifts, jewelry, clothing, tobacco products, medicines, embossing is produced by embossing roller mechanism, embossing roller mechanism includes at least one cylindrical embossing roller and arc reverse idler. The method includes at least one cylindrical impression roller and the roller is limited to a single arc reverse roller frame has a relatively small external dimension, the single roller frame is designed to withstand the at least one cylindrical impression roller and the reverse arc roller pressure; stamping element using at least one suitable for the micro structure of the convex surface of the first cylindrical stamping embossing roll in the at least one cylindrical embossing roll in on, one of the at least one convex imprint element including platform and carving on the platform (5) on the top of the range between the patterns is higher than that of the adjacent the first cylindrical embossing roll around the surface of 5m to 30m in height, wherein the pattern includes micro structure optical diffraction, grating period in its range less than 30 m, the micro structure of the A diffuse or directional light source in the visible wavelength range produces a diffraction image having a high contrast and a high incidence luminosity at a prescribed viewing angle; and with respect to about 100mm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微压印1
本专利技术涉及利用压印辊在诸如内衬(即香烟包内衬)的薄工业纸上进行的微压印。微压印涉及产生尺寸-衍射光栅的周期-在小于30μm范围内的压纹。2
技术介绍
2.1Dell′Olmo的US5862750例如在Dell′Olmo的公开号US5862750的美国专利中一般地知晓和描述了纸的微压印。在Dell′Olmo中，压印参数如下：ο压印加工温度必须设定在90℃和220℃之间；ο必须提供适当的湿度水平；ο两个辊之间施加的表面压力约为20至120kg/mm2。转换成另一个单位，这对应于约1200N的力。Dell′Olmo的压印参数由于加热、加湿和除湿循环而限制了生产率和速度。该生产率通常达到约60米/分钟。Dell′Olmo的压印处理装置的外部尺寸与房间尺寸相当，因为该装置需要加湿站和干燥站来达到纸张所需的湿度参数。2.2AvantoneOy的WO2006/016004A1公开号WO2006/016004A1的国际公开文本描述了对于从US5862750知晓的装置的复杂的替代方案。然而，基于专利技术人的了解，其在生产中从未实现。在该现有技术参考文献中，压印参数可以如下：ο压印需要例如利用红外加热器实现的加热，并且用高温测量设备测量温度；ο压印压力可以为0.6MPa。这相当于约0.06kg/mm2。虽然压印参数比US5862750中更容易实现，例如加热较少、压力较小，但由于采用光刻工艺，Avantone的工艺仍然过于复杂。2.3Ball等人的US7624609B2公开号US7624609B2B的公开文本公开了一种用于离散特征的辊压印系统。讨论了系统的各种实施方案，其中图案特征从工作辊的剩余圆柱形部分移位，从而产生呈高原特征形式的局部表面区域。系统允许使呈高原特征形式的表面区域的这个局部的压力增强，这个局部的压力增加导致跨越高原特征的改进的图案转移。根据申请人，于是接触压力足以允许转移非常精细级别的地形特征，例如衍射光栅。所描述的过程省略了基本参数的公开，例如散装箔或内衬材料的质量，并且需要多个辊架，因此阻止了有用地应用于工业应用。2.4被压印的是什么待压印的物品通常可以是内衬-香烟包内衬-或箔，其通常可以称为薄箔。箔通常可以具有约5μm至约400μm的厚度，并且可以是薄金属箔，例如铝箔，由纸和/或塑料层和金属箔制成的层压件，以及类似覆金属纸或覆金属层压件的物质。在一些情况下，这种箔可以用作内衬，其用于例如香烟包装-香烟包内衬-中，并且可以由金属涂布的纸，例如蒸汽涂布的原纸或铝层压纸制成。这样的箔可以是待微压印和随后被加工的长条形的金属片。因此，这些箔和内衬是薄而相对无弹性的，即非常硬。它们通常特别适用于食品安全包装，因为它们是高度不透水蒸汽的。箔和内衬可以使用具有硬钢表面的辊直接和快速地被压印，例如在以上引用的Dell′Olmo现有技术中的情况。2.5其他压印问题除了Dell′Olmo所遇到的压印问题之外，当在内衬上通过压印产生定制形状图案时，还发现了许多问题，导致质量不足。定制形状图案可能占据相对大的表面，并且这种图案的压印所需的高压力可能影响内衬的夹层结构。在高温下，受影响的夹层结构被损坏，并导致在纸的背面发生漆污点。在多个定制形状图案被压印在内衬的同一表面上的情况下，由于纸张的可变局部延伸，纸张可能容易起皱。这是特别麻烦的，因为定制形状图案的密度增加。在现有技术中已经提出了各种解决方案来解决压印恒定美观的、令人愉悦的定制图案的问题和起皱的问题。例如，公开号US2008060405A1美国专利和公开号WO9323197A1的国际公开文本公开了允许获得相对高的图案的期望密度的解决方案。然而，这些解决方案将自己限制在利基市场的应用中，例如银行票据的压印，但是对于工业用途而言是不够的，例如在烟草行业中。3
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术的压印方法和设备中遇到的问题。这特别地通过下列方式实现：适当地调整压印参数-特别是在室温下相对低的压印力和压力，以避免预热，从而选择适当的辊制造和表面技术和适当的内衬或箔材料，并且还选择光栅的特定几何形状和尺寸以获得优质的压印结果。在第一方面中，本专利技术提供了一种用于在薄箔中压印光学上衍射的微结构的方法，所述薄箔例如用于包装以下列表中的至少一种，该列表包括食品、巧克力、口香糖、礼品、珠宝、衣服、烟草制品、药品，压纹是用压印辊机构产生的，压印辊机构包括至少一个圆柱形压印辊和弧形反向托辊。该方法包括将所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊限制在具有相对小的外部尺寸的单个辊架中，该单个辊架设计成承受所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊的压力；在所述至少一个圆柱形压印辊中的第一个圆柱形压印辊的表面上使用适合于微结构压印的至少一个凸起的压印元件，其中所述至少一个凸起的压印元件中的一个包括平台和雕刻在所述平台的顶部上的图案，所述平台具有高于与其相邻的所述第一圆柱形压印辊的周围表面5μm至30μm之间的范围内的高度，其中所述图案包括光学上衍射的微结构，其具有在小于30μm的范围内的光栅周期，所述微结构由于处于可见波长范围内的漫射或定向光源而产生衍射图像，该衍射图像在规定的观察角度中具有高对比度和高发光度；和相对于约100mm2的平台区域，在小于80巴的范围内调节所述至少一个圆柱形压印辊对薄箔的压力。在优选的实施方案中，该方法还包括从以下列表中的一项或多项中选择薄箔，所述列表包括：薄金属箔、由纸和/或至少一塑料层以及具有不同介电行为的至少一金属箔制成的层压件。在进一步优选的实施方案中，薄箔是包括纸和金属箔或塑料膜的层压件，其克重为约20至90g/m2。在进一步优选的实施方案中，薄箔是包括覆金属纸或覆金属塑料膜的层压件，并且其具有约40至90g/m2的克重。在进一步优选的实施方案中，薄箔由铝制成。在进一步优选的实施方案中，该方法还包括在所述至少一个圆柱形压印辊中的另一个圆柱形压印辊的表面上提供宏观图案，其布置成在薄箔上压印缎纹(satinating)宏观结构。在进一步优选的实施方案中，宏观图案通过压上(pin-up)-压上压印获得。在第二方面中，本专利技术提供了来自以下列表中的一个的薄箔利用至少一个圆柱形压印辊和弧形反向托辊的压印过程中的应用，该列表至少包括：薄金属箔、由纸和/或至少一塑料层以及至少一金属箔制成的层压件。该应用包括将所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊限制在具有相对小的外部尺寸的单个辊架外壳中，该辊架外壳设计成承受所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊的压力；在所述至少一个圆柱形压印辊的表面上使用适合于微结构压印的至少一个凸起的压印元件，其中所述至少一个凸起的压印元件中的一个包括平台和雕刻在所述平台的顶部上的图案，所述平台具有高于与其相邻的所述至少一个圆柱形压印辊的周围表面5μm至30μm之间的范围内的高度，其中所述图案包括光学上衍射的微结构，其具有在小于30μm的范围内的光栅周期，所述微结构由于处于可见波长范围内的漫射或定向光源而产生衍射图像，该衍射图像在规定的观察角度中具有高对比度和高发光度；和相对于约100mm2的平台区域，在小于80巴的范围内调节所述至少一个圆柱形压印辊对薄箔的压力。4附图说明根据优选实施方案的描述以及附图，将会更好地理解本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在薄箔中压印光学上衍射的微结构的方法，所述薄箔例如用于包装以下列表中的至少一种，该列表包括食品、巧克力、口香糖、礼品、珠宝、衣服、烟草制品、药品，压纹是用压印辊机构产生的，所述压印辊机构包括至少一个圆柱形压印辊和弧形反向托辊，该方法包括：将所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊限制在具有相对小的外部尺寸的单个辊架中，所述单个辊架设计成承受所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊的压力；在所述至少一个圆柱形压印辊中的第一个圆柱形压印辊的表面(2)上使用适于微结构压印的至少一个凸起的压印元件(1)，其中所述至少一个凸起的压印元件中的一个包括平台(5)和雕刻在所述平台(5)的顶部上的图案，该平台(5)具有高于与其相邻的所述第一圆柱形压印辊的周围表面5μm至30μm之间的范围内的高度(d)，其中所述图案包括所述光学上衍射的微结构，所述微结构具有在小于30μm的范围内的光栅周期，所述微结构由于处于可见波长范围内的漫射或定向光源而产生衍射图像，所述衍射图像在规定的观察角度中具有高对比度和高发光度；和相对于约100mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.22 EP 14199873.21.一种用于在薄箔中压印光学上衍射的微结构的方法，所述薄箔例如用于包装以下列表中的至少一种，该列表包括食品、巧克力、口香糖、礼品、珠宝、衣服、烟草制品、药品，压纹是用压印辊机构产生的，所述压印辊机构包括至少一个圆柱形压印辊和弧形反向托辊，该方法包括：将所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊限制在具有相对小的外部尺寸的单个辊架中，所述单个辊架设计成承受所述至少一个圆柱形压印辊和所述弧形反向托辊的压力；在所述至少一个圆柱形压印辊中的第一个圆柱形压印辊的表面(2)上使用适于微结构压印的至少一个凸起的压印元件(1)，其中所述至少一个凸起的压印元件中的一个包括平台(5)和雕刻在所述平台(5)的顶部上的图案，该平台(5)具有高于与其相邻的所述第一圆柱形压印辊的周围表面5μm至30μm之间的范围内的高度(d)，其中所述图案包括所述光学上衍射的微结构，所述微结构具有在小于30μm的范围内的光栅周期，所述微结构由于处于可见波长范围内的漫射或定向光源而产生衍射图像，所述衍射图像在规定的观察角度中具有高对比度和高发光度；和相对于约100mm2的平台区域，在小于80巴的范围内调节所述至少一个圆柱形压印辊对所述薄箔的压力。2.根据权利要求1所述的方法，还包括从以下列表中的一项或多项中选择所述薄箔，所述列表包括：薄金属箔、由纸和/或至少一塑料层以及具有不同介电行为的至少一金属箔制成的层压件。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄箔是包括纸和金...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·伯格利，M·科尔，G·雷瑟，W·斯蒂芬，W·布里肯坎普，
申请(专利权)人：伯格利格拉维瑞斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH