シート材ウエブのための照射ステーション
発明は、シート材（３）のウエブの１つまたはそれより多くの層における部分的にデザインが施された領域の作成のための照射ステーション（１）及び、そのような照射ステーション（１）で作成され、様々な光学特性を示す部分的にデザインが施された領域を有する光変化素子に関する。照射ステーション（１）は、シート材（３）を照射するための１つまたはそれより多くの放射源（１１）を有する。照射ステーション（１）はさらに、様々な光学特性を示す部分的にデザインが施された領域を有するマスクテープを有し、マスクテープは１つまたはそれより多くの放射源（１１）とシート材（３）のウエブの間の光路において照射域（１８）を通って誘導される。照射ステーション（１）はさらに、マスクテープを誘導するため及び／またはシート材のウエブを誘導するための２つまたはそれより多くの誘導手段（１８２，１８３）を有し、これらの誘導手段は、マスクテープ（２）が照射域（１８）においてシート材（３）に対して平行関係で誘導されるように配置される。さらに、照射ステーション（１）は、マスクテープ（２）及びシート材（３）のウエブを同じ速度で照射域（１８）を通して進行させるための結合手段（１８１，１８２，１８３，１８４）を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート材ウエブの１つまたはそれより多くの層における部分的にデザインが施された領域の作成のための照射ステーションに関し、照射ステーションはシート材ウエブを照射するための１つまたはそれより多くの放射源を有する。本発明は、部分的にデザインが施された領域を有し、そのような照射ステーションを用いて作成されたセキュリティ素子にも関する。
【背景技術】
【０００２】
部分的に金属被膜が除去された層を有する積層シート材には様々な応用の可能性がある。そのような積層シート材は、例えば、基板表面の装飾のため、あるいはセキュリティ目的のため、例えば、文書、カード及び銀行券を保障するために、用いることができる。
【０００３】
特許文献１はセキュリティ目的のためのそのような積層シート材の使用を説明しており、この場合、実際の金属被膜除去に先立ち薄いワニス層をオーバープリントすることによって部分的金属被膜除去が達成される。
【０００４】
この場合、積層シート材は、２つの表面に貼り付けられる、シールとしてはたらく。シールの貼付けに続いて、２つの表面が互いに引き離されると、例えばビデオカセットを収めている包装が開けられると、シールは損なわれ、したがって包装が開けられたという事実の証拠を提供する。
【０００５】
このセキュリティ製品は以下のようにして作成される。
【０００６】
透明ポリエステルのプラスチックシートにワニス層がプリントされる。次いでこのようにして形成されたワニス層にセキュリティホログラムが型押しされる。次の工程は、セキュリティホログラムが型押しされた表面の全面金属被膜形成を含む。次いでこの表面の部分的金属被膜除去が行われる。
【０００７】
部分的金属被膜除去は金属被膜除去後に残るべき金属薄層領域上に保護ワニスをプリントすることによって達成される。次いで実際の金属被膜除去が行われ、このプロセス中にワニス層で保護されていない金属薄層領域だけが除去される。
【０００８】
金属被膜除去に続いて、洗浄プロセスがある。以降の工程において、接着層が与えられ、得られた積層シート材が小片に切り分けられ、それぞれの小片は上述したシールの機能を有することができる。
【０００９】
特許文献２は半導体素子の製造中のリソグラフィプロセスにおける物体の照射のためのマスク付投影照射装置を説明している。フォトレジスト層が０.１μｍから１μｍの層厚で石英ウエハに塗布される。次いで石英ウエハは格子マスクを通して照射される。格子マスクは格子マスク支持体及びその上に形成された格子構造体からなる。格子マスク支持体は、石英、ソーダ石灰ガラスまたはホウケイ酸ガラスからなる。格子構造体は、基板上にスパッタされたガラス層の使用によるか、またはガラスの格子マスク支持体の背面に織地を貼ることにより、フォトレジストを用いて作成される。
【特許文献１】英国特許第２１３６３５２Ａ号明細書
【特許文献２】独国特許発明第４３２９８０３Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は照射プロセスを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題はシート材ウエブの１つまたはそれより多くの層における部分的にデザインが施された領域の作成のための照射ステーションによって達成され、照射ステーションは、シート材の照射を行うための１つまたはそれより多くの放射源を有し、様々な光学特性をもつ部分的にデザインが施された領域を有するマスクテープも有し、またマスクテープを誘導するため及び／またはシート材ウエブを誘導するための２つまたはそれより多くの誘導手段も有し、誘導手段は１つまたはそれより多くの放射源とシート材ウエブの間の光路において照射域を通ってマスクテープが誘導されるように配置される。マスクテープはシート材ウエブと平行な方向で照射域内を誘導されることが好ましい。別の可能性は、シート材ウエブに対して直角にまたはある角度でマスクテープを誘導し（直交照射または斜行照射）、シート材ウエブの速度と同じ速度で照射域を通してマスクテープを移動させるための結合手段を提供することである。
【００１２】
本発明は多くの利点を提供する。
【００１３】
一回の照射工程によりリールからリールへの連続製造フローにおけるシート材ウエブの１つまたはそれより多くの層において部分的にデザインが施された領域を作成することが可能になる。この手段により、そのようなシート材ウエブの製造のためのプロセス工程数が低減され、製造プロセスの速度が高められて、費用が低減される。さらに、部分的にデザインが施された領域を、高処理速度動作時であっても、高精度及び高解像度で形成することが可能である。
【００１４】
得られる利点は、本発明により、部分的金属被膜除去領域のフレキシブル生産（カスタム化）及びカスタム化プロセスのためのフォトレジストのフレキシブル照射が可能になることである。
【００１５】
本発明の実施形態は従属請求項に定められる。
【００１６】
照射ステーションが、位置合せされて照射が行われるような態様でシート材に対してマスクテープの位置を合せる、目合せシステムを有すると有利である。そのような装置は照射ステーションの人手による設定及び再設定の必要をなくし、得られる照射結果は一貫して高品質である。
【００１７】
用いられるマスクテープはエンドレスウエブまたはリールからリールへ誘導される有端マスクテープとすることができる。有端マスクテープが用いられる場合には特に、照射ステーションを用いてセキュリティ素子のカスタム化を行うことができるようにカスタム化パターン付領域をもったマスクテープを供給できるという利点がある。すなわち、例えば、個々に異なるデータ（画像、数字、コード）をマスクテープにプリントすることができる。この目的のために用いられるプリントプロセスはインクジェットプリントまたはレーザプリントのようなデジタルプリントプロセスであることが好ましい。あるいは、マスクテープへのプリントにＴＴＦプリント法を用いることができる。別の可能性は、レーザ照射（漂白、黒化、レーザアブレーション）を用いてマスクテープに様々なデータを書き込むことである。
【００１８】
書換可能マスクテープの使用はいくつかの利点をもたらすことができる。そのようなマスクテープは、例えば、温度感応材料層を有する。
【００１９】
照射ステーションがマスクテープに張力をかけるための張力印加装置を有すると有利である。そのような張力印加装置により、マスクテープの確実な移動が保証され、したがって照射ステーションを用いて作成される素子の品質が改善される。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態において、結合手段は、マスクテープがシート材ウエブとともに送られるように、シート材ウエブとマスクテープが重畳関係でそれを通って誘導される、少なくとも１つのローラーを有する。これにより、特に安価で簡単な構造の照射ステーションを提供することが可能になる。この場合、シート材及びマスクテープを誘導するための２つのローラーが照射域の両側に備えられ、マスクテープを誘導するため及びマスクテープとシート材の間に定圧を得るために２つの別のローラーが照射域の両側に備えられていると、マスクテープの運動のシート材ウエブの運動との特に精確な結合が達成される。
【００２１】
本発明の別の好ましい実施形態にしたがえば、照射ステーションはある速度でマスクテープを動かすための駆動システムを有する。さらに、結合手段は駆動システムを調整するための制御装置を有し、制御装置は第１の速度をシート材の速度と同期化させる。機械的結合手段の使用に加えて、マスクテープの速度をシート材の速度と同期化させるための電子的結合手段の使用も適宜可能である。そのような「電子的」結合手段では、照射ステーションが追加のコンポーネントを備える必要があり、これは照射ステーションの建造費用を高める。他方で、そのような手段によっていくつかの技術的利点が得られる。第１に、シート材ウエブとマスクテープの間の直接接触の必要がなく、よって、接触反応はおこり得ず、おそらくはシート材の敏感な表面が摩擦または摩耗によって損傷を受けることはないであろう。電子的結合手段の利点は、照射ステーションに広い照射域を与えることが望ましく、シート材ウエブを高速で動かす必要があるときに、特に重要になる。
【００２２】
マスクテープの材料はその目的（エンドレスウエブ、リールからリール、シート材に直接接触またはシート材から分離）、放射源（波長透過率）及び用いられる光のタイプ（偏光：この場合、基層は偏光機能を有するべきではないかまたは定められた大きさの複屈折率を有するべきである）に適するように選ばれなければならない。
【００２３】
マスクテープが一回または数回反復されるパターン付領域を有すると有利である。この手段により、理論的には無制限に広い照射域を提供することが可能である。照射域を拡大することにより、シート材の速度を高め、したがって処理速度を高めることが可能である。
【００２４】
マスクテープのデザインに関しては、多くの様々な可能性が有利であることがわかっている。例えば、マスクテープは、透明特性、吸収特性及び／または反射特性を示す部分的にデザインが施された領域を有することが可能である。吸収性マスクの例は黒色マスクまたはプリントマスクである。さらに、マスクテープは様々な光屈折率を示す部分的にデザインが施された領域を有することが可能である。さらにまた、マスクテープは様々な偏光特性を示す部分的にデザインが施された領域を有することが可能である。マスクテープは、透明特性及び反射特性、様々な光屈折率及び様々な偏光特性のいずれをも示す、部分的にデザインが施された領域を有することももちろん可能である。そのようなマスクテープを用いれば、１つの同じ照射ステーションを用いていくつかの照射工程を同時に行うことが可能であり得る。照射プロセスを精確に適用できるためには、照明ステーションが光源とマスクテープの間の光路に配置された光フィルタを有することが好ましい。
【００２５】
さらに、１つまたはそれより多くの光源とマスクテープの間の光路におかれたコリメータを用いることが有利であることもわかった。そのようなコリメータの使用により、品質低下を受け入れる必要なしに照射域におけるマスクテープとシート材の間隔を大きくすることが可能となる。様々なフィルタを併用することにより、例えば、光バンドパスフィルタ、コリメータ及び偏光子を併用することにより、別の利点を得ることができる。
【００２６】
放射源としてＵＶランプを用いることが有利である。さらに、例えば、ＩＲ光、ＥＢ（電子ビーム）放射または可視光を発するその他の放射源の使用が考えられる。放射源の放射を照射域にないフィルム領域から遮蔽するような形につくられた遮蔽板を照射ステーションが有することも有利である。これにより、製品の品質が改善される。
【００２７】
本発明の照射ステーションは、銀行券、クレジットカード等を保障するための光学セキュリティ特徴が与えられた素子の製造における使用に極めて適している。本照明ステーションは主としてフィルム、特に、型押しフィルム、積層フィルムまたはステッカーフィルムの作成にも適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
添付図面によって示されるいくつかの実施形態を参照して、本発明を以下で例として説明する。
【００２９】
図１は、マスクテープ２，いくつかのローラー１８１，１８２，１８３，１８４，１８５及び１７２，張力印加装置１７，遮蔽板１５，放射源１１，支持装置１６，フィルタ１２，支持装置１３，並びに２本の誘導レール１４を有する照射ステーション１を示す。
【００３０】
マスクテープ２は、図１に示されるように、ローラー１８１，１８２，１８３，１８４，１８５及び１７２を通って誘導される。すなわち、ローラー１８１，１８２，１８３，１８４，１８５及び１７２はマスクテープ２を誘導するための誘導手段としてはたらく。誘導手段としてローラーを用いる代りに、ロッド、偏向板及び誘導面を通してマスクテープ２を誘導することももちろん可能である。
【００３１】
ローラー１７２は張力印加装置１７の一部である。張力印加装置１７はネジ１７１によって照明ステーション１のための支持体に連結される。調整ホイール１７３の回転により、図１に示されるように、照射装置１の支持体からの張力印加装置１７の距離を変え、したがってローラー１７１の位置を変えることが可能になる。ローラー１７１の位置を変えることによりマスクテープ２の張力が変えられ、したがってローラー１８１，１８２，１８３，１８４，１８５及び１７２とマスクテープ２の間の接触圧が変えられる。
【００３２】
この場合の別の可能性は、張力印加装置に弾力素子を備え、弾力素子によってローラー１７２のベアリングを弾性支持することである。このようにすれば、接触圧をさらに一層精確に調節することが可能である。
【００３３】
図１に示されるように、マスクテープ２は矢印２０で示される方向にローラーを通って動かされるエンドレスウエブである。さらに、図１に示されるように、シート材３のウエブは矢印３１によって示される方向にローラー１８２及び１８３を通って誘導される。したがって、シート材３のウエブとマスクテープ３は、マスクテープ２がシート材３のウエブの移動によって、矢印３１で示されるように、同じ方向に進行させられるように、重畳関係でローラー１８２及び１８３を通って誘導される。
【００３４】
したがって、照射域１８において、マスクテープ２及びシート材３のウエブは、ローラー１８２及び１８３によって、重畳関係で、したがって互いに平行に誘導される。照射域１８の両側に、それらを通ってシート材３のウエブ及びマスクテープ２が誘導されるローラー１８２及び１８３が配置され、それらを通ってマスクテープ２だけが誘導されるローラー１８１及び１８４が配置されている。図１に示される態様の、同じレベルでのローラー１８１及び１８２または１８３及び１８４の配置並びにこれらのローラーを通るマスクテープ２及びシート材３のウエブの誘導により、ローラー１８２または１８３を通るマスクテープ２及びシート材３のウエブの誘導路に沿うマスクテープ２とシート材３のウエブの間の接触圧を張力印加装置１７によって調節することが可能になる。
【００３５】
接触圧は、シート材３のウエブによるマスクテープ２の滑らかで確実な連行が可能になるように、ローラー１８２または１８３の領域においてシート材３のウエブとマスクテープ２の間に十分に強い摩擦結合が得られるような大きさに調節される。
【００３６】
支持装置１６は放射源１１の位置を垂直方向に調節するためにはたらく。放射源１１は、ＵＶランプ、ランプ素子と照射ステーション１の電力接続の間に電気的接触をつくるための電気ソケット及びシート材３のウエブに面している側で必要に応じてランプ素子を遮蔽する遮蔽板を有する。ＵＶランプの代りに、可視光、ＩＲ光またはＥＢ放射を発する放射源を用いることが可能である。この遮蔽板は反射器として構成されることが好ましい。
【００３７】
放射源１１は、シート材３のウエブからの放射源１１の距離を変えることができるように、キャリッジに載って誘導レール１４上を誘導される。したがって、放射源１１は支持装置１６によって垂直方向に調節可能であるだけでなく、シート材３のウエブからの距離も誘導レール１４に搭載されているために変えることができる。
【００３８】
フィルタ１２は、それによってシート材ウエブに効果を有する周波数帯を設定できる、光バンドパスフィルタである。しかし、フィルタ１２はいずれか別の光フィルタ、例えば偏光フィルタまたはコリメータとすることもできる。フィルタ１２は支持装置１３によって垂直方向に調節可能な位置に固定される。
【００３９】
フィルタ１２及び支持装置１３を省略することももちろん可能である。
【００４０】
照射ステーション１の照射域１８の長さは４０〜５０ｃｍである。あるいは、照明域１８は状況に応じてより長くまたはより短くすることができる。照明域１８の長さに依存して、１つより多くの放射源を備えることが必要になり得る。
【００４１】
次にマスクテープ２の基本構造を図２を参照して説明する。
【００４２】
図２はマスクテープ２２の断面図である。マスクテープ２２は４つの層２２１，２２２，２２３及び２２４を有する。
【００４３】
層２２１は放射源１１の当該波長範囲に対して透明な基層である。基層は約３１５ｎｍより長い波長に対して透明な５０μｍ厚のＴＡＣ支持フィルムからなる。あるいは、ＰＥＴ基層または放射源１１の当該波長範囲において光透過性の何か別の可撓性材料でつくられた基層を用いることができる。好ましくは、基層は２８０〜４００ｎｍの波長範囲において透明であるべきである。したがって、層２２１は例えば１２μｍ厚のＰＥＴ基材からなる。
【００４４】
層２２２は合成透明熱可塑性材料からなることが好ましい像転写層である。
【００４５】
像転写ワニスは凹版ドラムによって塗布され、次いで１００〜１２０℃の温度の乾燥トンネルで乾燥されることが好ましい。
【００４６】
次いで、層２２２がその後に積層されるＬＣＰ材料の層２２３に対する配向層としてはたらくように、表面模様が型押しダイによって像転写層２２２に型押しされる。
【００４７】
マスクテープが様々な偏光特性をもつ部分的にデザインが施された領域を有する、図２に示されるようなマスクテープ構造の使用に加えて、透明特性及び反射／吸収特性をもつかあるいは様々な光屈折率をもつ部分的にデザインが施された領域を有するマスクテープを使用することも可能である。
【００４８】
この場合、透明特性及び反射／吸収特性をもつ部分的にデザインが施された領域を有するマスクテープは、例えば基層、部分的にデザインが施された反射層及び、必要に応じて、保護ワニス層からなる。この場合、反射層は、例えば金属層またはＨＲＩ層（ＨＲＩ＝高屈折率）からなることができる。吸収層は、例えば、パターン付着色層の形態とすることができる。
【００４９】
様々な透明／反射／吸収特性、様々な偏光特性及び様々な光屈折率を示す領域を有するマスクテープを使用することももちろん可能である。したがって、マスクテープ２２に、それによって透明特性及び反射特性を有する別の領域をつくることができる、部分的にデザインが施された反射層をさらに設けることが可能である。さらに、それによって特定の光回折効果、例えば増光及び消光が得られる、型押し回折構造を有する像転写層をマスクテープに設けることが可能である。
【００５０】
図３は照明域１８にあるマスクテープ２の上面図である。図３からわかるように、マスクテープ２はいくつかのパターン付領域２３，２４，２５及び２６を有する。マスクテープ２によって表されるパターンはパターン付領域２３〜２６のそれぞれにおいて同じであり、よって様々な光学特性をもつ部分的にデザインが施された領域における１つの同じパターンがパターン付領域２３〜２６のそれぞれで反復される。
【００５１】
パターン付領域２３は、例えば、マスクテープ２が相異なる光学特性を示す４つの領域をからなる。
【００５２】
放射源１１から来る入射光は、第１の領域において垂直方向に対して４５°の角度に直線偏光され、第２の領域において垂直方向に対して８０°の角度に直線偏光され、第３の領域において垂直方向に直線偏光され、第４の領域において垂直方向に対して１３５°の角度に直線偏光される。
【００５３】
これらの４つの領域は、画像、グラフィックス表示、数字または英文字の形態を有するようにデザインを施すことができる。
【００５４】
次に、図４を参照して、本発明の照射ステーションの構造の別の可能性を説明する。
【００５５】
図４は、マスクテープ５，マスクテープを誘導するためのいくつかのローラー４６４，４６３，４６２及び４６１，２つの放射源４１，遮蔽ハウジング４３，コリメータ４２，張力印加装置４７，２つの駆動システム７１及び７２，いくつかのセンサ７５，７３，７６及び７４，制御手段７，シート材６のウエブを誘導するためのいくつかのローラー８１，８２，８３，８４及び８５，並びに２枚の遮蔽板４４を有する、照射ステーション４の略図である。
【００５６】
図４に示されるように、マスクテープ５とシート材６のウエッブは、もはや照射域において互いに接触する重畳関係にはなく、この域において互いに離れている。本実施形態において照射域におけるシート材６のウエブからのマスクテープ５の距離は約１ｃｍであるが、この距離は数分の１ｍｍから数ｃｍの範囲にわたって変えることができる。決定的要因はコリメータ４２の品質である。
【００５７】
遮蔽ハウジング４３及び遮蔽板４４により、照明域にないシート材６のウエブの領域に放射源４１からの光が到達できないことが保証される。
【００５８】
マスクテープ５はローラー４６１，４６２，４６３及び４６４を通して誘導される。ローラー４６４は、例えば、弾力素子の形態または図１に示される張力印加装置１７と同様の張力印加装置の形態とすることができる、張力印加装置４７に連結される。ローラー４６３は駆動システム７１に連結され、よって、マスクテープ５は、駆動システム７１によって与えられるローラー４６３の回転のため、矢印の方向に進行させられる。駆動システム７１は、例えば伝動装置を介してローラー４６３に連結される、電気モーターである。ローラー４６２は、例えばローラー４６２の回転を電圧パルスに変換する増分伝動機ユニットとすることができる、センサ７３に連結される。
【００５９】
シート材６のウエブはローラー８１，８２，８３，８４及び８５を通って誘導される。この場合、ローラー８４は駆動システム７２に連結される。駆動システム７２は、例えば、段付ベルト伝動を介してローラー６４に連結された電気モーターである。ローラー８４の回転により矢印の方向へのシート材６のウエブの進行がおこる。ローラー８３は、同様にローラー８３の回転運動を電圧パルスに変換する増分伝動機ユニットである、センサ７４に連結される。
【００６０】
さらに、照射ステーションは光センサ７５及び７６を備え、これらによってマスクテープ５及びシート材６のウエブに与えられた光学マークが位置合せされる。望ましければ、センサ７５及び７６は省略することができる。
【００６１】
制御手段７は、照射ステーション４によって行われる照射プロセスを制御及び調整する。制御手段７は、制御線路を介して、駆動システム７１及び７２並びにセンサ７５，７６，７３及び７４に接続される。
【００６２】
制御手段７は、センサ７３及び７４により、マスクテープ５の運動方向及び速度とシート材６の運動方向及び速度を合せる。すなわち、センサ７３及び７４によって得られる電圧パルスがそれぞれ、マスクテープ５及びシート材６のウエブの回転方向及び位置及び速度を計算するために用いられる。制御手段７は次いで、電気的フィードバック制御システムにより、マスクテープ５及びシート材６のウエブが照明域において同じ速度で同じ方向に動かされるような態様で駆動システム７１及び７２を制御する。
【００６３】
この場合、シート材のウエブまたはマスクテープのいずれか一方がある与えられた速度で進行し、他方のウエブ、すなわちマスクテープまたはシート材のウエブのいずれか他方がその速度に同期化される。別の可能性は、シート材のウエブの速度が、駆動システム７２も制御する、何か別の制御手段によって決定されることである。この場合、制御手段７はシート材６のウエブの速度及びマスクテープ５の速度だけを指定し、次いで適宜に駆動システム７１を制御して、２つの速度の同期化を達成する。
【００６４】
望ましければ、照射ステーション４における駆動システム７２の配置を省略することももちろん可能である。
【００６５】
さらに、駆動システム７１及び７２を省略するか、またはこれらの２つの駆動システムを１つの駆動システムで置き換えることができるように、ローラー４６３及び８４の機械的結合が可能である。
【００６６】
光センサ７５及び７６によって、マスクテープ５上及びシート材６のウエブ上のマークが認識され、マスクテープ５またはシート材６のウエブの位置の正確な詳細が得られる。
【００６７】
センサ７５及び７６によって得られる電気信号により、制御手段７が、マスクテープ５及びシート材６のウエブの互いに対する正確な絶対位置を決定し、したがって照射が位置合せされて行われるか否かを確認することが可能である。制御手段７は、照射が再び位置合せされて行われるような態様でシート材６のウエブに対してマスクテープ５の位置を変えるために、そのような偏差が存在するか否かを判定し、次いで適宜に駆動システムを制御する。この態様において、制御手段７並びにセンサ７５及び７６は、照射が位置合せされて行われるような態様でシート材６のウエブに対してマスクテープ５の位置を変える、目合せシステムとしてはたらく。
【００６８】
望ましければ、制御手段７並びにセンサ７５及び７６の機能を省略することももちろん可能である。
【００６９】
次に、図５を参照して、本発明の照射ステーションの構造の別の可能性を説明する。
【００７０】
図５は、マスクテープ９１，マスクテープを誘導するためのローラー４６４，４６２及び４６１，２つの放射源４１，遮蔽ハウジング４３，コリメータ４２，張力印加装置４７，２つの駆動システム９６及び９７，センサ７５及び７６，制御手段９３，シート材９２のウエブを誘導するためのローラー８１，８２及び８５，マスクテープ９１の送出し及び巻取りのそれぞれのための２つのリール９４及び９５，並びにデジタルプリント装置９８を有する照射ステーション９の略図である。
【００７１】
図５に示されるように、マスクテープ９はエンドレスウエブではなく、マスクテープを供給する第１のリール９４からマスクテープを受け取る第２のリール９５に誘導される有端マスクテープである。
【００７２】
シート材９２のウエブはローラー８１，８２及び８５を通して誘導される。この場合、シート材９２のウエブは図５には示されていない駆動システムによって矢印の方向に動かされる。
【００７３】
マスクテープ９１はリール９４からリール９５にローラー４６１，４６２及び４６４を通って誘導される。ローラー４６４は、例えば、弾力素子の形態または図１に示される張力印加装置１７と同様の張力印加装置の形態とすることができる、張力印加装置４７に連結される。リール９４及び９５はそれぞれ、制御手段９３によって制御され、マスクテープを矢印の方向に動かす、駆動システム９６及び９７に連結される。この場合、制御システム９３はマスクテープ９１が定速度で動かされるように駆動システム９６及び９７を同期化させる。あるいは、駆動システム９６を省略するかまたは、駆動システムによって駆動され、図４に示される駆動システム７３に対応する態様でマスクテープ９１を動かす何か別のローラーを設けることができる。さらに、図１に示される態様でマスクテープ９１をシート材９２のウエブに結合することも可能である。
【００７４】
さらに、照射ステーションは光センサ７５及び７６を有し、これらによって
マスクテープ９１及びシート材９２のウエブに与えられた光学マークが位置合せされる。
【００７５】
制御手段９３は照射ステーション９によって行われる照射プロセスを制御及び調整する。制御手段９３は制御線路を介して駆動システム９６及び９７並びにセンサ７５及び７６に接続される。センサ７５及び７６により、マスクテープ９１の運動方向及び速度またはシート材９２のウエブの運動方向及び速度を決定し、シート材９２のウエブに対するマスクテープ９１の位相関係も決定することが可能である。シート材９２のウエブの速度及びマスクテープ９１の速度は、シート材９２のウエブと同じ速度で同じ方向にマスクテープ９１が照射域を通って進行させられていることを制御システムが保証する、駆動システム９６及び９７を調整する電気的フィードバック制御システムの入力変数となる。シート材９２のウエブに対するマスクテープ９１の位相関係は、照射が位置合せされて行われるように、マスクテープ９１の位相関係をシート材９２のウエブの位相関係に絶えず同期化させる、別のフィードバック制御システムに対する入力変数としてはたらく。
【００７６】
デジタルプリント装置９８は１つまたはそれより多くのカスタム化パターン付領域をマスクテープ９１にプリントするためにはたらく。例えば、プリント装置９８はマスクテープ９１に、レーザプリンティングの態様で、例えば、ランプ４１によって発せられる光を吸収するインクのパターンをプリントする。マスクテープ９１の構造は図２及び３に示される構造に対応することができる。この場合、マスクテープ９１上に施されたパターン付領域にプリント装置９８で与えられるカスタム化パターン付領域を重ねてプリントすることができる。
【００７７】
マスクテープ９１にプリントする代りに、カスタム化目的のためにレーザを用いてマスクテープを部分的に脱色することも可能である。
【００７８】
もちろん、プリント装置９８は必要に応じて備えられる。さらに、望ましければ、図１及び図４に示される照射ステーションにおいてプリント装置９８を用いること及び照射後にマスクテープからプリントされたインクを除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１の実施形態の本発明の照射ステーションの略図である
【図２】図１の照射ステーションで用いるためのマスクテープの断面図である
【図３】図１の照射ステーションで用いるためのマスクテープの簡略な上面図である
【図４】第２の実施形態にしたがう本発明の照射ステーションの略図である
【図５】第３の実施形態にしたがう本発明の照射ステーションの略図である
【符号の説明】
【００８０】
１，４ 照射ステーション
２，５ マスクテープ
３，６ シート材
７ 制御手段
１１，４１ 放射源
１２ フィルタ
１３，１６ 支持装置
１４ 誘導レール
１５ 遮蔽版
１７，４７ 張力印加装置
１８ 照射域
１７２，１８１，１８２，１８３，１８４，１８５ ローラー
１７３ 調整ホイール
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート材ウエブの１つまたはそれより多くの層における部分的にデザインが施された領域の作成のための照射ステーションに関し、照射ステーションはシート材ウエブを照射するための１つまたはそれより多くの放射源を有する。本発明は、部分的にデザインが施された領域を有し、そのような照射ステーションを用いて作成されたセキュリティ素子にも関する。
【背景技術】
【０００２】
部分的に金属被膜が除去された層を有する積層シート材には様々な応用の可能性がある。そのような積層シート材は、例えば、基板表面の装飾のため、あるいはセキュリティ目的のため、例えば、文書、カード及び銀行券を保障するために、用いることができる。
【０００３】
特許文献１はセキュリティ目的のためのそのような積層シート材の使用を説明しており、この場合、実際の金属被膜除去に先立ち薄いワニス層をオーバープリントすることによって部分的金属被膜除去が達成される。
【０００４】
この場合、積層シート材は、２つの表面に貼り付けられる、シールとしてはたらく。シールの貼付けに続いて、２つの表面が互いに引き離されると、例えばビデオカセットを収めている包装が開けられると、シールは損なわれ、したがって包装が開けられたという事実の証拠を提供する。
【０００５】
このセキュリティ製品は以下のようにして作成される。
【０００６】
透明ポリエステルのプラスチックシートにワニス層がプリントされる。次いでこのようにして形成されたワニス層にセキュリティホログラムが型押しされる。次の工程は、セキュリティホログラムが型押しされた表面の全面金属被膜形成を含む。次いでこの表面の部分的金属被膜除去が行われる。
【０００７】
部分的金属被膜除去は金属被膜除去後に残るべき金属薄層領域上に保護ワニスをプリントすることによって達成される。次いで実際の金属被膜除去が行われ、このプロセス中にワニス層で保護されていない金属薄層領域だけが除去される。
【０００８】
金属被膜除去に続いて、洗浄プロセスがある。以降の工程において、接着層が与えられ、得られた積層シート材が小片に切り分けられ、それぞれの小片は上述したシールの機能を有することができる。
【０００９】
特許文献２は半導体素子の製造中のリソグラフィプロセスにおける物体の照射のためのマスク付投影照射装置を説明している。フォトレジスト層が０.１μｍから１μｍの層厚で石英ウエハに塗布される。次いで石英ウエハは格子マスクを通して照射される。格子マスクは格子マスク支持体及びその上に形成された格子構造体からなる。格子マスク支持体は、石英、ソーダ石灰ガラスまたはホウケイ酸ガラスからなる。格子構造体は、基板上にスパッタされたガラス層の使用によるか、またはガラスの格子マスク支持体の背面に織地を貼ることにより、フォトレジストを用いて作成される。
【特許文献１】英国特許第２１３６３５２Ａ号明細書
【特許文献２】独国特許発明第４３２９８０３Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は照射プロセスを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題はシート材ウエブの１つまたはそれより多くの層における部分的にデザインが施された領域の作成のための照射ステーションによって達成され、照射ステーションは、シート材の照射を行うための１つまたはそれより多くの放射源を有し、様々な光学特性をもつ部分的にデザインが施された領域を有するマスクテープも有し、またマスクテープを誘導するため及び／またはシート材ウエブを誘導するための２つまたはそれより多くの誘導手段も有し、誘導手段は１つまたはそれより多くの放射源とシート材ウエブの間の光路において照射域を通ってマスクテープが誘導されるように配置される。マスクテープはシート材ウエブと平行な方向で照射域内を誘導されることが好ましい。別の可能性は、シート材ウエブに対して直角にまたはある角度でマスクテープを誘導し（直交照射または斜行照射）、シート材ウエブの速度と同じ速度で照射域を通してマスクテープを移動させるための結合手段を提供することである。
【００１２】
本発明は多くの利点を提供する。
【００１３】
一回の照射工程によりリールからリールへの連続製造フローにおけるシート材ウエブの１つまたはそれより多くの層において部分的にデザインが施された領域を作成することが可能になる。この手段により、そのようなシート材ウエブの製造のためのプロセス工程数が低減され、製造プロセスの速度が高められて、費用が低減される。さらに、部分的にデザインが施された領域を、高処理速度動作時であっても、高精度及び高解像度で形成することが可能である。
【００１４】
得られる利点は、本発明により、部分的金属被膜除去領域のフレキシブル生産（カスタム化）及びカスタム化プロセスのためのフォトレジストのフレキシブル照射が可能になることである。
【００１５】
本発明の実施形態は従属請求項に定められる。
【００１６】
照射ステーションが、位置合せされて照射が行われるような態様でシート材に対してマスクテープの位置を合せる、目合せシステムを有すると有利である。そのような装置は照射ステーションの人手による設定及び再設定の必要をなくし、得られる照射結果は一貫して高品質である。
【００１７】
用いられるマスクテープはエンドレスウエブまたはリールからリールへ誘導される有端マスクテープとすることができる。有端マスクテープが用いられる場合には特に、照射ステーションを用いてセキュリティ素子のカスタム化を行うことができるようにカスタム化パターン付領域をもったマスクテープを供給できるという利点がある。すなわち、例えば、個々に異なるデータ（画像、数字、コード）をマスクテープにプリントすることができる。この目的のために用いられるプリントプロセスはインクジェットプリントまたはレーザプリントのようなデジタルプリントプロセスであることが好ましい。あるいは、マスクテープへのプリントにＴＴＦプリント法を用いることができる。別の可能性は、レーザ照射（漂白、黒化、レーザアブレーション）を用いてマスクテープに様々なデータを書き込むことである。
【００１８】
書換可能マスクテープの使用はいくつかの利点をもたらすことができる。そのようなマスクテープは、例えば、温度感応材料層を有する。
【００１９】
照射ステーションがマスクテープに張力をかけるための張力印加装置を有すると有利である。そのような張力印加装置により、マスクテープの確実な移動が保証され、したがって照射ステーションを用いて作成される素子の品質が改善される。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態において、結合手段は、マスクテープがシート材ウエブとともに送られるように、シート材ウエブとマスクテープが重畳関係でそれを通って誘導される、少なくとも１つのローラーを有する。これにより、特に安価で簡単な構造の照射ステーションを提供することが可能になる。この場合、シート材及びマスクテープを誘導するための２つのローラーが照射域の両側に備えられ、マスクテープを誘導するため及びマスクテープとシート材の間に定圧を得るために２つの別のローラーが照射域の両側に備えられていると、マスクテープの運動のシート材ウエブの運動との特に精確な結合が達成される。
【００２１】
本発明の別の好ましい実施形態にしたがえば、照射ステーションはある速度でマスクテープを動かすための駆動システムを有する。さらに、結合手段は駆動システムを調整するための制御装置を有し、制御装置は第１の速度をシート材の速度と同期化させる。機械的結合手段の使用に加えて、マスクテープの速度をシート材の速度と同期化させるための電子的結合手段の使用も適宜可能である。そのような「電子的」結合手段では、照射ステーションが追加のコンポーネントを備える必要があり、これは照射ステーションの建造費用を高める。他方で、そのような手段によっていくつかの技術的利点が得られる。第１に、シート材ウエブとマスクテープの間の直接接触の必要がなく、よって、接触反応はおこり得ず、おそらくはシート材の敏感な表面が摩擦または摩耗によって損傷を受けることはないであろう。電子的結合手段の利点は、照射ステーションに広い照射域を与えることが望ましく、シート材ウエブを高速で動かす必要があるときに、特に重要になる。
【００２２】
マスクテープの材料はその目的（エンドレスウエブ、リールからリール、シート材に直接接触またはシート材から分離）、放射源（波長透過率）及び用いられる光のタイプ（偏光：この場合、基層は偏光機能を有するべきではないかまたは定められた大きさの複屈折率を有するべきである）に適するように選ばれなければならない。
【００２３】
マスクテープが一回または数回反復されるパターン付領域を有すると有利である。この手段により、理論的には無制限に広い照射域を提供することが可能である。照射域を拡大することにより、シート材の速度を高め、したがって処理速度を高めることが可能である。
【００２４】
マスクテープのデザインに関しては、多くの様々な可能性が有利であることがわかっている。例えば、マスクテープは、透明特性、吸収特性及び／または反射特性を示す部分的にデザインが施された領域を有することが可能である。吸収性マスクの例は黒色マスクまたはプリントマスクである。さらに、マスクテープは様々な光屈折率を示す部分的にデザインが施された領域を有することが可能である。さらにまた、マスクテープは様々な偏光特性を示す部分的にデザインが施された領域を有することが可能である。マスクテープは、透明特性及び反射特性、様々な光屈折率及び様々な偏光特性のいずれをも示す、部分的にデザインが施された領域を有することももちろん可能である。そのようなマスクテープを用いれば、１つの同じ照射ステーションを用いていくつかの照射工程を同時に行うことが可能であり得る。照射プロセスを精確に適用できるためには、照明ステーションが光源とマスクテープの間の光路に配置された光フィルタを有することが好ましい。
【００２５】
さらに、１つまたはそれより多くの光源とマスクテープの間の光路におかれたコリメータを用いることが有利であることもわかった。そのようなコリメータの使用により、品質低下を受け入れる必要なしに照射域におけるマスクテープとシート材の間隔を大きくすることが可能となる。様々なフィルタを併用することにより、例えば、光バンドパスフィルタ、コリメータ及び偏光子を併用することにより、別の利点を得ることができる。
【００２６】
放射源としてＵＶランプを用いることが有利である。さらに、例えば、ＩＲ光、ＥＢ（電子ビーム）放射または可視光を発するその他の放射源の使用が考えられる。放射源の放射を照射域にないフィルム領域から遮蔽するような形につくられた遮蔽板を照射ステーションが有することも有利である。これにより、製品の品質が改善される。
【００２７】
本発明の照射ステーションは、銀行券、クレジットカード等を保障するための光学セキュリティ特徴が与えられた素子の製造における使用に極めて適している。本照明ステーションは主としてフィルム、特に、型押しフィルム、積層フィルムまたはステッカーフィルムの作成にも適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
添付図面によって示されるいくつかの実施形態を参照して、本発明を以下で例として説明する。
【００２９】
図１は、マスクテープ２，いくつかのローラー１８１，１８２，１８３，１８４，１８５及び１７２，張力印加装置１７，遮蔽板１５，放射源１１，支持装置１６，フィルタ１２，支持装置１３，並びに２本の誘導レール１４を有する照射ステーション１を示す。
【００３０】
マスクテープ２は、図１に示されるように、ローラー１８１，１８２，１８３，１８４，１８５及び１７２を通って誘導される。すなわち、ローラー１８１，１８２，１８３，１８４，１８５及び１７２はマスクテープ２を誘導するための誘導手段としてはたらく。誘導手段としてローラーを用いる代りに、ロッド、偏向板及び誘導面を通してマスクテープ２を誘導することももちろん可能である。
【００３１】
ローラー１７２は張力印加装置１７の一部である。張力印加装置１７はネジ１７１によって照明ステーション１のための支持体に連結される。調整ホイール１７３の回転により、図１に示されるように、照射装置１の支持体からの張力印加装置１７の距離を変え、したがってローラー１７１の位置を変えることが可能になる。ローラー１７１の位置を変えることによりマスクテープ２の張力が変えられ、したがってローラー１８１，１８２，１８３，１８４，１８５及び１７２とマスクテープ２の間の接触圧が変えられる。
【００３２】
この場合の別の可能性は、張力印加装置に弾力素子を備え、弾力素子によってローラー１７２のベアリングを弾性支持することである。このようにすれば、接触圧をさらに一層精確に調節することが可能である。
【００３３】
図１に示されるように、マスクテープ２は矢印２０で示される方向にローラーを通って動かされるエンドレスウエブである。さらに、図１に示されるように、シート材３のウエブは矢印３１によって示される方向にローラー１８２及び１８３を通って誘導される。したがって、シート材３のウエブとマスクテープ３は、マスクテープ２がシート材３のウエブの移動によって、矢印３１で示されるように、同じ方向に進行させられるように、重畳関係でローラー１８２及び１８３を通って誘導される。
【００３４】
したがって、照射域１８において、マスクテープ２及びシート材３のウエブは、ローラー１８２及び１８３によって、重畳関係で、したがって互いに平行に誘導される。照射域１８の両側に、それらを通ってシート材３のウエブ及びマスクテープ２が誘導されるローラー１８２及び１８３が配置され、それらを通ってマスクテープ２だけが誘導されるローラー１８１及び１８４が配置されている。図１に示される態様の、同じレベルでのローラー１８１及び１８２または１８３及び１８４の配置並びにこれらのローラーを通るマスクテープ２及びシート材３のウエブの誘導により、ローラー１８２または１８３を通るマスクテープ２及びシート材３のウエブの誘導路に沿うマスクテープ２とシート材３のウエブの間の接触圧を張力印加装置１７によって調節することが可能になる。
【００３５】
接触圧は、シート材３のウエブによるマスクテープ２の滑らかで確実な連行が可能になるように、ローラー１８２または１８３の領域においてシート材３のウエブとマスクテープ２の間に十分に強い摩擦結合が得られるような大きさに調節される。
【００３６】
支持装置１６は放射源１１の位置を垂直方向に調節するためにはたらく。放射源１１は、ＵＶランプ、ランプ素子と照射ステーション１の電力接続の間に電気的接触をつくるための電気ソケット及びシート材３のウエブに面している側で必要に応じてランプ素子を遮蔽する遮蔽板を有する。ＵＶランプの代りに、可視光、ＩＲ光またはＥＢ放射を発する放射源を用いることが可能である。この遮蔽板は反射器として構成されることが好ましい。
【００３７】
放射源１１は、シート材３のウエブからの放射源１１の距離を変えることができるように、キャリッジに載って誘導レール１４上を誘導される。したがって、放射源１１は支持装置１６によって垂直方向に調節可能であるだけでなく、シート材３のウエブからの距離も誘導レール１４に搭載されているために変えることができる。
【００３８】
フィルタ１２は、それによってシート材ウエブに効果を有する周波数帯を設定できる、光バンドパスフィルタである。しかし、フィルタ１２はいずれか別の光フィルタ、例えば偏光フィルタまたはコリメータとすることもできる。フィルタ１２は支持装置１３によって垂直方向に調節可能な位置に固定される。
【００３９】
フィルタ１２及び支持装置１３を省略することももちろん可能である。
【００４０】
照射ステーション１の照射域１８の長さは４０〜５０ｃｍである。あるいは、照明域１８は状況に応じてより長くまたはより短くすることができる。照明域１８の長さに依存して、１つより多くの放射源を備えることが必要になり得る。
【００４１】
次にマスクテープ２の基本構造を図２を参照して説明する。
【００４２】
図２はマスクテープ２２の断面図である。マスクテープ２２は４つの層２２１，２２２，２２３及び２２４を有する。
【００４３】
層２２１は放射源１１の当該波長範囲に対して透明な基層である。基層は約３１５ｎｍより長い波長に対して透明な５０μｍ厚のＴＡＣ支持フィルムからなる。あるいは、ＰＥＴ基層または放射源１１の当該波長範囲において光透過性の何か別の可撓性材料でつくられた基層を用いることができる。好ましくは、基層は２８０〜４００ｎｍの波長範囲において透明であるべきである。したがって、層２２１は例えば１２μｍ厚のＰＥＴ基材からなる。
【００４４】
層２２２は合成透明熱可塑性材料からなることが好ましい像転写層である。
【００４５】
像転写ワニスは凹版ドラムによって塗布され、次いで１００〜１２０℃の温度の乾燥トンネルで乾燥されることが好ましい。
【００４６】
次いで、層２２２がその後に積層されるＬＣＰ材料の層２２３に対する配向層としてはたらくように、表面模様が型押しダイによって像転写層２２２に型押しされる。
【００４７】
マスクテープが様々な偏光特性をもつ部分的にデザインが施された領域を有する、図２に示されるようなマスクテープ構造の使用に加えて、透明特性及び反射／吸収特性をもつかあるいは様々な光屈折率をもつ部分的にデザインが施された領域を有するマスクテープを使用することも可能である。
【００４８】
この場合、透明特性及び反射／吸収特性をもつ部分的にデザインが施された領域を有するマスクテープは、例えば基層、部分的にデザインが施された反射層及び、必要に応じて、保護ワニス層からなる。この場合、反射層は、例えば金属層またはＨＲＩ層（ＨＲＩ＝高屈折率）からなることができる。吸収層は、例えば、パターン付着色層の形態とすることができる。
【００４９】
様々な透明／反射／吸収特性、様々な偏光特性及び様々な光屈折率を示す領域を有するマスクテープを使用することももちろん可能である。したがって、マスクテープ２２に、それによって透明特性及び反射特性を有する別の領域をつくることができる、部分的にデザインが施された反射層をさらに設けることが可能である。さらに、それによって特定の光回折効果、例えば増光及び消光が得られる、型押し回折構造を有する像転写層をマスクテープに設けることが可能である。
【００５０】
図３は照明域１８にあるマスクテープ２の上面図である。図３からわかるように、マスクテープ２はいくつかのパターン付領域２３，２４，２５及び２６を有する。マスクテープ２によって表されるパターンはパターン付領域２３〜２６のそれぞれにおいて同じであり、よって様々な光学特性をもつ部分的にデザインが施された領域における１つの同じパターンがパターン付領域２３〜２６のそれぞれで反復される。
【００５１】
パターン付領域２３は、例えば、マスクテープ２が相異なる光学特性を示す４つの領域をからなる。
【００５２】
放射源１１から来る入射光は、第１の領域において垂直方向に対して４５°の角度に直線偏光され、第２の領域において垂直方向に対して８０°の角度に直線偏光され、第３の領域において垂直方向に直線偏光され、第４の領域において垂直方向に対して１３５°の角度に直線偏光される。
【００５３】
これらの４つの領域は、画像、グラフィックス表示、数字または英文字の形態を有するようにデザインを施すことができる。
【００５４】
次に、図４を参照して、本発明の照射ステーションの構造の別の可能性を説明する。
【００５５】
図４は、マスクテープ５，マスクテープを誘導するためのいくつかのローラー４６４，４６３，４６２及び４６１，２つの放射源４１，遮蔽ハウジング４３，コリメータ４２，張力印加装置４７，２つの駆動システム７１及び７２，いくつかのセンサ７５，７３，７６及び７４，制御手段７，シート材６のウエブを誘導するためのいくつかのローラー８１，８２，８３，８４及び８５，並びに２枚の遮蔽板４４を有する、照射ステーション４の略図である。
【００５６】
図４に示されるように、マスクテープ５とシート材６のウエッブは、もはや照射域において互いに接触する重畳関係にはなく、この域において互いに離れている。本実施形態において照射域におけるシート材６のウエブからのマスクテープ５の距離は約１ｃｍであるが、この距離は数分の１ｍｍから数ｃｍの範囲にわたって変えることができる。決定的要因はコリメータ４２の品質である。
【００５７】
遮蔽ハウジング４３及び遮蔽板４４により、照明域にないシート材６のウエブの領域に放射源４１からの光が到達できないことが保証される。
【００５８】
マスクテープ５はローラー４６１，４６２，４６３及び４６４を通して誘導される。ローラー４６４は、例えば、弾力素子の形態または図１に示される張力印加装置１７と同様の張力印加装置の形態とすることができる、張力印加装置４７に連結される。ローラー４６３は駆動システム７１に連結され、よって、マスクテープ５は、駆動システム７１によって与えられるローラー４６３の回転のため、矢印の方向に進行させられる。駆動システム７１は、例えば伝動装置を介してローラー４６３に連結される、電気モーターである。ローラー４６２は、例えばローラー４６２の回転を電圧パルスに変換する増分伝動機ユニットとすることができる、センサ７３に連結される。
【００５９】
シート材６のウエブはローラー８１，８２，８３，８４及び８５を通って誘導される。この場合、ローラー８４は駆動システム７２に連結される。駆動システム７２は、例えば、段付ベルト伝動を介してローラー６４に連結された電気モーターである。ローラー８４の回転により矢印の方向へのシート材６のウエブの進行がおこる。ローラー８３は、同様にローラー８３の回転運動を電圧パルスに変換する増分伝動機ユニットである、センサ７４に連結される。
【００６０】
さらに、照射ステーションは光センサ７５及び７６を備え、これらによってマスクテープ５及びシート材６のウエブに与えられた光学マークが位置合せされる。望ましければ、センサ７５及び７６は省略することができる。
【００６１】
制御手段７は、照射ステーション４によって行われる照射プロセスを制御及び調整する。制御手段７は、制御線路を介して、駆動システム７１及び７２並びにセンサ７５，７６，７３及び７４に接続される。
【００６２】
制御手段７は、センサ７３及び７４により、マスクテープ５の運動方向及び速度とシート材６の運動方向及び速度を合せる。すなわち、センサ７３及び７４によって得られる電圧パルスがそれぞれ、マスクテープ５及びシート材６のウエブの回転方向及び位置及び速度を計算するために用いられる。制御手段７は次いで、電気的フィードバック制御システムにより、マスクテープ５及びシート材６のウエブが照明域において同じ速度で同じ方向に動かされるような態様で駆動システム７１及び７２を制御する。
【００６３】
この場合、シート材のウエブまたはマスクテープのいずれか一方がある与えられた速度で進行し、他方のウエブ、すなわちマスクテープまたはシート材のウエブのいずれか他方がその速度に同期化される。別の可能性は、シート材のウエブの速度が、駆動システム７２も制御する、何か別の制御手段によって決定されることである。この場合、制御手段７はシート材６のウエブの速度及びマスクテープ５の速度だけを指定し、次いで適宜に駆動システム７１を制御して、２つの速度の同期化を達成する。
【００６４】
望ましければ、照射ステーション４における駆動システム７２の配置を省略することももちろん可能である。
【００６５】
さらに、駆動システム７１及び７２を省略するか、またはこれらの２つの駆動システムを１つの駆動システムで置き換えることができるように、ローラー４６３及び８４の機械的結合が可能である。
【００６６】
光センサ７５及び７６によって、マスクテープ５上及びシート材６のウエブ上のマークが認識され、マスクテープ５またはシート材６のウエブの位置の正確な詳細が得られる。
【００６７】
センサ７５及び７６によって得られる電気信号により、制御手段７が、マスクテープ５及びシート材６のウエブの互いに対する正確な絶対位置を決定し、したがって照射が位置合せされて行われるか否かを確認することが可能である。制御手段７は、照射が再び位置合せされて行われるような態様でシート材６のウエブに対してマスクテープ５の位置を変えるために、そのような偏差が存在するか否かを判定し、次いで適宜に駆動システムを制御する。この態様において、制御手段７並びにセンサ７５及び７６は、照射が位置合せされて行われるような態様でシート材６のウエブに対してマスクテープ５の位置を変える、目合せシステムとしてはたらく。
【００６８】
望ましければ、制御手段７並びにセンサ７５及び７６の機能を省略することももちろん可能である。
【００６９】
次に、図５を参照して、本発明の照射ステーションの構造の別の可能性を説明する。
【００７０】
図５は、マスクテープ９１，マスクテープを誘導するためのローラー４６４，４６２及び４６１，２つの放射源４１，遮蔽ハウジング４３，コリメータ４２，張力印加装置４７，２つの駆動システム９６及び９７，センサ７５及び７６，制御手段９３，シート材９２のウエブを誘導するためのローラー８１，８２及び８５，マスクテープ９１の送出し及び巻取りのそれぞれのための２つのリール９４及び９５，並びにデジタルプリント装置９８を有する照射ステーション９の略図である。
【００７１】
図５に示されるように、マスクテープ９はエンドレスウエブではなく、マスクテープを供給する第１のリール９４からマスクテープを受け取る第２のリール９５に誘導される有端マスクテープである。
【００７２】
シート材９２のウエブはローラー８１，８２及び８５を通して誘導される。この場合、シート材９２のウエブは図５には示されていない駆動システムによって矢印の方向に動かされる。
【００７３】
マスクテープ９１はリール９４からリール９５にローラー４６１，４６２及び４６４を通って誘導される。ローラー４６４は、例えば、弾力素子の形態または図１に示される張力印加装置１７と同様の張力印加装置の形態とすることができる、張力印加装置４７に連結される。リール９４及び９５はそれぞれ、制御手段９３によって制御され、マスクテープを矢印の方向に動かす、駆動システム９６及び９７に連結される。この場合、制御システム９３はマスクテープ９１が定速度で動かされるように駆動システム９６及び９７を同期化させる。あるいは、駆動システム９６を省略するかまたは、駆動システムによって駆動され、図４に示される駆動システム７３に対応する態様でマスクテープ９１を動かす何か別のローラーを設けることができる。さらに、図１に示される態様でマスクテープ９１をシート材９２のウエブに結合することも可能である。
【００７４】
さらに、照射ステーションは光センサ７５及び７６を有し、これらによって
マスクテープ９１及びシート材９２のウエブに与えられた光学マークが位置合せされる。
【００７５】
制御手段９３は照射ステーション９によって行われる照射プロセスを制御及び調整する。制御手段９３は制御線路を介して駆動システム９６及び９７並びにセンサ７５及び７６に接続される。センサ７５及び７６により、マスクテープ９１の運動方向及び速度またはシート材９２のウエブの運動方向及び速度を決定し、シート材９２のウエブに対するマスクテープ９１の位相関係も決定することが可能である。シート材９２のウエブの速度及びマスクテープ９１の速度は、シート材９２のウエブと同じ速度で同じ方向にマスクテープ９１が照射域を通って進行させられていることを制御システムが保証する、駆動システム９６及び９７を調整する電気的フィードバック制御システムの入力変数となる。シート材９２のウエブに対するマスクテープ９１の位相関係は、照射が位置合せされて行われるように、マスクテープ９１の位相関係をシート材９２のウエブの位相関係に絶えず同期化させる、別のフィードバック制御システムに対する入力変数としてはたらく。
【００７６】
デジタルプリント装置９８は１つまたはそれより多くのカスタム化パターン付領域をマスクテープ９１にプリントするためにはたらく。例えば、プリント装置９８はマスクテープ９１に、レーザプリンティングの態様で、例えば、ランプ４１によって発せられる光を吸収するインクのパターンをプリントする。マスクテープ９１の構造は図２及び３に示される構造に対応することができる。この場合、マスクテープ９１上に施されたパターン付領域にプリント装置９８で与えられるカスタム化パターン付領域を重ねてプリントすることができる。
【００７７】
マスクテープ９１にプリントする代りに、カスタム化目的のためにレーザを用いてマスクテープを部分的に脱色することも可能である。
【００７８】
もちろん、プリント装置９８は必要に応じて備えられる。さらに、望ましければ、図１及び図４に示される照射ステーションにおいてプリント装置９８を用いること及び照射後にマスクテープからプリントされたインクを除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１の実施形態の本発明の照射ステーションの略図である
【図２】図１の照射ステーションで用いるためのマスクテープの断面図である
【図３】図１の照射ステーションで用いるためのマスクテープの簡略な上面図である
【図４】第２の実施形態にしたがう本発明の照射ステーションの略図である
【図５】第３の実施形態にしたがう本発明の照射ステーションの略図である
【符号の説明】
【００８０】
１，４ 照射ステーション
２，５ マスクテープ
３，６ シート材
７ 制御手段
１１，４１ 放射源
１２ フィルタ
１３，１６ 支持装置
１４ 誘導レール
１５ 遮蔽版
１７，４７ 張力印加装置
１８ 照射域
１７２，１８１，１８２，１８３，１８４，１８５ ローラー
１７３ 調整ホイール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材（３，６）のウエブの１つまたはそれより多くの層における部分的にデザインが施された領域の作成のための、前記シート材（３，６）のウエブを照射するための１つまたはそれより多くの放射源（１１，４１）を有する、照射ステーション（１，４）において、前記照射ステーション（１，４）が様々な光学特性を示す部分的にデザインが施された領域を有するマスクテープ（２，５）を有し、前記照射ステーション（１，４）が前記マスクテープ（２，５）を誘導するため及び／または前記シート材（３，６）のウエブを誘導するための２つまたはそれより多くの誘導手段（１８１，１８２，１８３，１８４；４６１，４６２，８２，８３）を有し、前記誘導手段は前記１つまたはそれより多くの放射源（１１，４１）と前記シート材（３，６）のウエブの間の光路において前記マスクテープ（２，５）が照射域を通って誘導されるように配置され、前記照射ステーション（１，４）が前記シート材（３，６）のウエブの速度と同じ速度で前記マスクテープ（２，５）に前記照射域を通って進行させるための結合手段（１８２，１８３；７）を有することを特徴とする照射ステーション。
【請求項２】
前記照射ステーション（４）が、照射が位置合せされて行われるような態様で前記シート材（６）のウエブに対して前記マスクテープ（５）の位置を調節する、目合せシステム（７，７５，７６，７１）を有することを特徴とする請求項１に記載の照射ステーション。
【請求項３】
前記照射ステーション（１，４）が前記マスクテープ（２，５）に張力をかけるための張力印加装置（１７，４７）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の照射ステーション。
【請求項４】
前記結合手段が少なくとも１つのローラー（１８２，１８３）の形態にあり、前記マスクテープ（２）が前記シート材（３）のウエブとともに進行させられるように、前記少なくとも１つのローラー（１８２，１８３）を通って前記シート材（３）のウエブ及び前記マスクテープ（２）が重畳関係で誘導されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項５】
前記結合手段が、前記シート材（３）のウエブ及び前記マスクテープ（２）を誘導するための前記照射域の両側に配置された２つのローラー（１８２，１８３）及び前記マスクテープを誘導するため及び前記マスクテープ（２）と前記シート材（３）のウエブの間に接触圧を生じさせるための前記照射域の両側に配置された２つのローラー（１８１，１８４）を有することを特徴とする請求項４に記載の照射ステーション。
【請求項６】
前記照射ステーション（４）が前記マスクテープ（５）を第１の速度で進行させるための駆動手段（７１）を有し、前記結合手段が駆動システム（７１）を調整する制御装置（７）の形態にあって、前記制御装置が前記第１の速度を前記シート材（６）のウエブの速度に同期化させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項７】
前記マスクテープ（２，５）がエンドレスウエブであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項８】
前記マスクテープが、前記マスクテープを供給する第１のリール（９４）から前記マスクテープを受け取る第２のリール（９５）に誘導される、有端ウエブ（９１）であることを特徴とする請求項１から６に記載の照射ステーション。
【請求項９】
前記マスクテープが１つまたはそれより多くのカスタム化パターン付領域を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１０】
前記マスクテープが書換可能なマスクテープであることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１１】
前記マスクテープ（２）が一回または数回反復されるパターン付領域（２３，２４，２５，２６）を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１２】
前記マスクテープが透過特性及び／または吸収特性及び／または反射特性を示す部分的にデザインが施された領域を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１３】
前記マスクテープが様々な光屈折率を示す部分的にデザインが施された領域を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１４】
前記マスクテープ（２）が様々な偏光特性を示す部分的にデザインが施された領域を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１５】
前記マスクテープが、入射光が偏光される偏光方向が連続的に変化する領域を有することを特徴とする請求項１４に記載の照射ステーション。
【請求項１６】
前記マスクテープが、入射光が偏光される偏光方向が相異なる隣接領域を有することを特徴とする請求項１４に記載の照射ステーション。
【請求項１７】
前記マスクテープが、入射光が偏光される領域及び前記入射光が偏光されない領域のそれぞれを隣接して有することを特徴とする請求項１４に記載の照射ステーション。
【請求項１８】
前記照射ステーションが前記１つまたはそれより多くの放射源と前記マスクテープの間の光路に配置された、光フィルタ、特に、偏光子及び／またはバンドパスフィルタを有することを特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１９】
前記照射ステーション（１，４）が前記１つまたはそれより多くの放射源（１１，４１）と前記マスクテープ（２，５）の間の光路に配置されたコリメータ（１３，４２）を有することを特徴とする請求項１から１８のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項２０】
前記放射源（１１，４１）が光源、特にＵＶランプであることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項２１】
前記照射ステーションが、前記照射域にない前記シート材（３，６）のウエブの領域から前記放射源（１１，４１）の放射を遮蔽するような形につくられた遮蔽板（１５，４３，４４）を有することを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項２２】
様々な光学特性を示す部分的にデザインが施された領域を有するセキュリティ素子において、前記光変化素子が請求項１から２１のいずれかに記載の前記照明ステーションを用いて作成されることを特徴とするセキュリティ素子。
【請求項２３】
前記セキュリティ素子が、銀行券、クレジットカード等のための光セキュリティ素子であることを特徴とする請求項２２に記載のセキュリティ素子。
【請求項２４】
前記セキュリティ素子がフィルムであることを特徴とする請求項２２に記載のセキュリティ素子。
【請求項１】
シート材（３，６）のウエブの１つまたはそれより多くの層における部分的にデザインが施された領域の作成のための、前記シート材（３，６）のウエブを照射するための１つまたはそれより多くの放射源（１１，４１）を有する、照射ステーション（１，４）において、前記照射ステーション（１，４）が様々な光学特性を示す部分的にデザインが施された領域を有するマスクテープ（２，５）を有し、前記照射ステーション（１，４）が前記マスクテープ（２，５）を誘導するため及び／または前記シート材（３，６）のウエブを誘導するための２つまたはそれより多くの誘導手段（１８１，１８２，１８３，１８４；４６１，４６２，８２，８３）を有し、前記誘導手段は前記１つまたはそれより多くの放射源（１１，４１）と前記シート材（３，６）のウエブの間の光路において前記マスクテープ（２，５）が照射域を通って誘導されるように配置され、前記照射ステーション（１，４）が前記シート材（３，６）のウエブの速度と同じ速度で前記マスクテープ（２，５）に前記照射域を通って進行させるための結合手段（１８２，１８３；７）を有することを特徴とする照射ステーション。
【請求項２】
前記照射ステーション（４）が、照射が位置合せされて行われるような態様で前記シート材（６）のウエブに対して前記マスクテープ（５）の位置を調節する、目合せシステム（７，７５，７６，７１）を有することを特徴とする請求項１に記載の照射ステーション。
【請求項３】
前記照射ステーション（１，４）が前記マスクテープ（２，５）に張力をかけるための張力印加装置（１７，４７）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の照射ステーション。
【請求項４】
前記結合手段が少なくとも１つのローラー（１８２，１８３）の形態にあり、前記マスクテープ（２）が前記シート材（３）のウエブとともに進行させられるように、前記少なくとも１つのローラー（１８２，１８３）を通って前記シート材（３）のウエブ及び前記マスクテープ（２）が重畳関係で誘導されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項５】
前記結合手段が、前記シート材（３）のウエブ及び前記マスクテープ（２）を誘導するための前記照射域の両側に配置された２つのローラー（１８２，１８３）及び前記マスクテープを誘導するため及び前記マスクテープ（２）と前記シート材（３）のウエブの間に接触圧を生じさせるための前記照射域の両側に配置された２つのローラー（１８１，１８４）を有することを特徴とする請求項４に記載の照射ステーション。
【請求項６】
前記照射ステーション（４）が前記マスクテープ（５）を第１の速度で進行させるための駆動手段（７１）を有し、前記結合手段が駆動システム（７１）を調整する制御装置（７）の形態にあって、前記制御装置が前記第１の速度を前記シート材（６）のウエブの速度に同期化させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項７】
前記マスクテープ（２，５）がエンドレスウエブであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項８】
前記マスクテープが、前記マスクテープを供給する第１のリール（９４）から前記マスクテープを受け取る第２のリール（９５）に誘導される、有端ウエブ（９１）であることを特徴とする請求項１から６に記載の照射ステーション。
【請求項９】
前記マスクテープが１つまたはそれより多くのカスタム化パターン付領域を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１０】
前記マスクテープが書換可能なマスクテープであることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１１】
前記マスクテープ（２）が一回または数回反復されるパターン付領域（２３，２４，２５，２６）を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１２】
前記マスクテープが透過特性及び／または吸収特性及び／または反射特性を示す部分的にデザインが施された領域を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１３】
前記マスクテープが様々な光屈折率を示す部分的にデザインが施された領域を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１４】
前記マスクテープ（２）が様々な偏光特性を示す部分的にデザインが施された領域を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１５】
前記マスクテープが、入射光が偏光される偏光方向が連続的に変化する領域を有することを特徴とする請求項１４に記載の照射ステーション。
【請求項１６】
前記マスクテープが、入射光が偏光される偏光方向が相異なる隣接領域を有することを特徴とする請求項１４に記載の照射ステーション。
【請求項１７】
前記マスクテープが、入射光が偏光される領域及び前記入射光が偏光されない領域のそれぞれを隣接して有することを特徴とする請求項１４に記載の照射ステーション。
【請求項１８】
前記照射ステーションが前記１つまたはそれより多くの放射源と前記マスクテープの間の光路に配置された、光フィルタ、特に、偏光子及び／またはバンドパスフィルタを有することを特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項１９】
前記照射ステーション（１，４）が前記１つまたはそれより多くの放射源（１１，４１）と前記マスクテープ（２，５）の間の光路に配置されたコリメータ（１３，４２）を有することを特徴とする請求項１から１８のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項２０】
前記放射源（１１，４１）が光源、特にＵＶランプであることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項２１】
前記照射ステーションが、前記照射域にない前記シート材（３，６）のウエブの領域から前記放射源（１１，４１）の放射を遮蔽するような形につくられた遮蔽板（１５，４３，４４）を有することを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載の照射ステーション。
【請求項２２】
様々な光学特性を示す部分的にデザインが施された領域を有するセキュリティ素子において、前記光変化素子が請求項１から２１のいずれかに記載の前記照明ステーションを用いて作成されることを特徴とするセキュリティ素子。
【請求項２３】
前記セキュリティ素子が、銀行券、クレジットカード等のための光セキュリティ素子であることを特徴とする請求項２２に記載のセキュリティ素子。
【請求項２４】
前記セキュリティ素子がフィルムであることを特徴とする請求項２２に記載のセキュリティ素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００７−５０６９９１（Ｐ２００７−５０６９９１Ａ）
【公表日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１７９５０（Ｐ２００６−５１７９５０）
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００４／００１３９８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００６０７５
【国際公開日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（３９８０５８３４８）レオナード クルツ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー (9)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００４／００１３９８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００６０７５
【国際公開日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（３９８０５８３４８）レオナード クルツ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー (9)
【Ｆターム（参考）】
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