被印刷体処理機械および被印刷体処理機械における方法
【課題】導電性物質を備えた面領域が設けられた被印刷体を印刷技術によって実現する可能性を広げ、あるいは完全なものにする。
【解決手段】被印刷体処理機械１０は、被印刷体４４の形状自体を変化させるか、または印刷インキを塗布することで被印刷体４４を変化させる少なくとも１つの処理ユニット１８を有しており、被印刷体４４は面領域を有し、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または面領域の上へ被印刷体処理機械１０の塗布ユニット２０によって導電性物質が塗布される。被印刷体処理機械１０はレーザ処理ユニット２２を有しており、レーザ処理ユニット２２のレーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、被印刷体４４上に設けられた導電性物質が構造化される。
【解決手段】被印刷体処理機械１０は、被印刷体４４の形状自体を変化させるか、または印刷インキを塗布することで被印刷体４４を変化させる少なくとも１つの処理ユニット１８を有しており、被印刷体４４は面領域を有し、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または面領域の上へ被印刷体処理機械１０の塗布ユニット２０によって導電性物質が塗布される。被印刷体処理機械１０はレーザ処理ユニット２２を有しており、レーザ処理ユニット２２のレーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、被印刷体４４上に設けられた導電性物質が構造化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被印刷体の形状自体を変化させるか、または表面へ印刷インキを塗布することで被印刷体を変化させる少なくとも１つの処理ユニットを備えた被印刷体処理機械であって、被印刷体が面領域を有し、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または面領域の上へ被印刷体処理機械の塗布ユニットによって導電性物質が塗布される、被印刷体処理機械に関する。さらに本発明は、被印刷体処理機械において被印刷体の面領域を構造化するための方法であって、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または面領域の上へ被印刷体処理機械の塗布ユニットによって導電性物質が塗布され、被印刷体処理機械の少なくとも１つの処理ユニットによって、被印刷体の形状自体が変化するか、または表面へ印刷インキが塗布されることで被印刷体が変化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、特に包装材料やラベルなどの多くの印刷製品には、物流の簡素化や犯罪行為防止の促進といったさまざまな理由により、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ、トランスポンダ、スマートラベル、メモリ素子またはチップなどの電子回路の形態であるデータ媒体が非接触識別機能として備えられている。これとの関連で、少なくとも電子回路と読み込み装置または読み出し装置との非接触通信のために必要な、導電性物質からなるアンテナ構造をある印刷方法で印刷製品へ、厳密には被印刷体へ塗布する試みが行われている。
【０００３】
ＲＦＩＤラベルを印刷技術で製作するための方法、特に版（マスタとも呼ばれる）を用いる印刷方法で製作するための方法は、例えば特許文献１に記載されている。さらに、例えば特許文献２により、ＲＦＩＤトランスポンダ、特にそのアンテナを被印刷体に塗布する枚葉紙印刷機が公知である。特に、アンテナが印刷される。ＲＦＩＤトランスポンダの特性や特徴、例えば導体線路の形状などが、印刷製品全体の視覚的特性と同様に、印刷機において（インラインで）チェックされる。
【０００４】
版を用いた印刷方法のような大量複製方法では、同一のコピーが製造されるのが理想であるが、それに対して、特定の用途向けには個別化された電子回路が望まれている。特許文献３では、導電線からなる印刷されたシーケンス状のメモリ素子が製作され、１つの態様として、導電線の機械的、熱的、または好ましくは電気的な断線部を生成することが提案されている。読み書き装置へ通電することでこのような断線プロセスを容易にするために、各導電線には狭窄部が設けられている。
【０００５】
よく知られている印刷方法では、約３０から１００マイクロメートルの構造しか再現することができない。オフセット印刷における最小の構造サイズは、例えば２０マイクロメートルである。その結果、直接印刷された発振回路における低周波しか実現することができない。しかし、通常のＲＦＩＤの用途にとっては、より高周波が必要とされている。
【特許文献１】国際公開第０５／０１３１８９号パンフレット
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００５０２６１２７号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００５００２１５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、導電性物質を備えた面領域が設けられた被印刷体を印刷技術によって実現する可能性を広げ、あるいは完全なものにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の特徴を備えた被印刷体処理機械によって、および／または、請求項２４に記載の被印刷体処理機械における方法によって達成される。本発明の有利な発展例は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明による被印刷体処理機械は、被印刷体の形状自体を変化させるか、または表面へ印刷インキを塗布することで被印刷体を変化させる少なくとも１つの処理ユニットを有している。そこでは、被印刷体が少なくとも１つの面領域を有し、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または面領域の上へ被印刷体処理機械の塗布ユニットによって導電性物質が塗布される。本発明による被印刷体処理機械は、レーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、被印刷体上に設けられた導電性物質の構造化を行うためのレーザ処理ユニットをさらに有している。
【０００９】
本発明は、印刷可能な電子回路または電子部品の構造化、特に高分子電子部品の構造化を可能にし、または、被印刷体処理機械におけるレーザによる（インラインでの）、特にレーザでの後処理による、印刷されたブランク（もしくは先駆体）から電子回路または電子部品への構造化を可能にする。印刷された導電性物質を部分的に変化させるかまたは除去するレーザによって、印刷された電子回路、電子部品、特に高分子電子部品、あるいはそのブランクは、例えばＲＦＩＤ用途のための微細構造化または個別化の目的で後処理されることになる。
【００１０】
面領域は、直線状または湾曲した縁部を備えた構造化されていない幾何学形状を有していてよく、あるいは、例えば切り込み、部分領域への分割などの構造、または導電性物質を含んでいない含有物などをすでに有していてよい。面領域は、単純接続であってよい。導電性物質は、すでに電子回路となっていてよい。
【００１１】
特定の実施態様、特にインクジェットプリントでは、印刷インキはインクであってもよい。導電性物質は、導電性の印刷インキであってよい。導電性物質は単一物質であるか、または複数の異なる物質からなる合成物であってよい。導電性物質は、特に、処理ユニットの作用後に被印刷体の上に設けられていてよい。部分的な改変または除去は、面領域の内側で、場所に依存して、または位置に依存して行われる。被印刷体は、特に、用紙、板紙、厚紙、または有機高分子膜であってよい。被印刷体処理機械は印刷機であってよい。レーザ光は、特に、赤外スペクトル領域の波長、好ましくは８００ｎｍから１６００ｎｍの間の波長を有していてよい。
【００１２】
導電性物質を備えた１つ以上の面領域は、特に、印刷された包装材料の部分面またはラベルの部分面であってよい。
【００１３】
本発明によれば、レーザによって、１０マイクロメートル以下、特に５マイクロメートル以下、１から５マイクロメートルの間の構造サイズが実現可能であることが、特に有利である。それによって、従来の印刷技術を適用して可能となる構造よりもはるかに微細な構造が製作可能である。
【００１４】
特に好ましい実施態様では、被印刷体処理機械において、レーザ処理ユニットの前記レーザが、被印刷体に対して相対的に位置決め可能である。特に、レーザの位置および／または導電性物質の面領域の位置が、位置検出ユニットによって検出可能であってよく、制御ユニットによって調節可能であってよい。言い換えれば、本発明による被印刷体処理機械が、レーザ処理ユニットのための見当制御部を有していることにより、１つ以上のレーザを用いて、印刷された導電性物質を、特に印刷された電子部品を、正確な見当でインライン処理することが可能となる。
【００１５】
本発明による被印刷体処理機械により、被印刷体が、少なくとも１つの搬送装置によって、例えばシート状の被印刷体の場合には搬送ドラムによって、あるいはウェブ状の被印刷体の場合には搬送ローラによって、被印刷体処理機械を通り抜ける経路に沿って移動可能であってよい。レーザ処理ユニットが、被印刷体処理機械を通り抜ける経路に沿って処理ユニットより下流に配置されていてよい。
【００１６】
第１の群の実施態様では、被印刷体処理機械のレーザ処理ユニットが、被印刷体処理機械を通り抜ける被印刷体の搬送方向に対して横方向へ移動可能な複数のレーザモジュールを有していてよい。
【００１７】
第２の群の実施態様では、被印刷体処理機械のレーザ処理ユニットが複数のレーザを有していてよく、それらのビームは、横方向における利用幅全体にわたって被印刷体に当たる。若干の変更例では、レーザ処理ユニットが、電子回路のための最大幅の利用を可能にする配置を有していてよく、この最大幅はカラー印刷の最大幅とは異なっている。この群では、処理のための標準位置または目標位置の左右へとさらに広範囲にレーザが利用できる配置が同様にあって、それにより、利用されるべきレーザを選択することでその位置をずらすことができる。
【００１８】
有利に改良された実施態様では、本発明によるレーザ処理ユニットが、少なくとも１つのレーザビームの焦点位置を調整するためのオートフォーカス機能を有していてよい。このようにして、被印刷体の上に設けられた導電性物質の深さ方向に対して、改変または除去を的確に行うことができる。特に、この方策によって、導電性物質の多層膜を的確に構造化することが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明による被印刷体処理機械は、以下のような特徴を有することができる。すなわち、
レーザ処理ユニットが、個別に制御可能な複数のレーザを有していてよい。１つ以上のレーザが、ダイオードレーザ、ダイオードレーザバー、固体レーザ、またはファイバレーザであってよい。少なくとも１つのレーザが、シングルモードレーザまたはマルチモードレーザであってよい。
【００２０】
導電性物質用の塗布ユニットが、印刷ユニットまたは塗工ユニットであってよく、それにより、特に導電性物質を被印刷体へ直接塗布することができる。あるいは、それに対して、導電性物質が特に被印刷体に固定された支持体の上に設けられている場合には、塗布ユニットが、ディスペンサ装置またはラベリング装置であってよい。言い換えれば、電子回路または電子部品の印刷、特に高分子電子部品の印刷は、レーザ処理も行われる被印刷体処理機械の内部で行うことができ、あるいは印刷は、製造過程の上流に位置する印刷機で行うことができ、それにより、ブランクが、レーザ処理が行われる被印刷体処理機械へと導入される。
【００２１】
導電性物質が感熱性（導電性）高分子化合物であってよい。高分子化合物は有機物であってよい。導電性物質が印刷可能であってよい。別の表現をすると、この物質は、被印刷体へ塗布される前には、ペースト状、流体状、または液体状であってよい。あるいは、それに対して、導電性物質が、例えばポリエステルフィルムのような支持基板または電子チップの上に設けられていてよい。電子チップは、従来の方法で製作されていてよい。
【００２２】
本発明による被印刷体処理機械の第１の種別は印刷機によって構成されるが、言い換えれば、被印刷体処理機械が印刷機であってよい。特に、印刷機が、枚葉紙印刷機、輪転印刷機、多色印刷機、オフセット印刷機、フレキソ印刷機、グラビア印刷機、または複合型印刷機であってよい。特別な実施態様では、印刷機が、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、ゼログラフィ、ドロップオンデマンドインクジェット、活版印刷の印刷方法の群からの少なくとも２つの異なる印刷方法の間で切換可能な少なくとも１つの印刷ユニットを有していてよい。印刷機は包装印刷に適しているか、あるいは最適化されていてよい。被印刷体処理機械、特に印刷機がラベル印刷機であってよい。ラベル印刷機が、縦目ウェブを処理するためのウェブ印刷機であってよい。
【００２３】
本発明による被印刷体処理機械の第２の種別は、後処理機械（ポストプレス、印刷後処理機械、製本機械）によって構成される。言い換えれば、被印刷体処理機械が後処理機械であってよい。特に、後処理機械が、折り機、丁合い綴じ機、無線綴じ機、スレッドシーリング機、打抜き機、パイル形成機、または製函機（折り畳まれた箱を箱状にしてにかわ付けする機械）であってよい。
【００２４】
被印刷体処理機械で実施される方法、特に本発明の被印刷体処理機械で実施される方法も、本発明の思想と関連している。被印刷体処理機械における本発明による方法は、被印刷体の面領域を構造化するために用いられるか、あるいはそれに適しており、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または被印刷体処理機械の塗布ユニットによって面領域の上へ導電性物質が塗布される。本発明の方法では、被印刷体処理機械の少なくとも１つの処理ユニットによって、被印刷体の形状自体が変化するか、または表面へ印刷インキが塗布されることで被印刷体が変化することになる。被印刷体処理機械のレーザ処理ユニットのレーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、被印刷体上に設けられた導電性物質の構造化が行われる。
【００２５】
被印刷体処理機械における本発明の方法では、６マイクロメートル以下の寸法を有する微細構造を生成することができる。本発明の方法により、ＲＦＩＤトランスポンダ用のアンテナを構造化によって生成することができる。同じように、キャパシタンス、インダクタンス、トランジスタ、または他の電子回路素子を構成する構造も作り出すことができる。
【００２６】
本方法の特別な実施態様では、レーザビームの焦点位置を調整することで、互いに重ね合わされた導電性物質の層で３次元の構造化が行われる。本発明による方法の有利な実施態様では、レーザの位置および／または導電性物質を備えた面領域の位置を、位置検出ユニットによって検出することができ、制御ユニットによって調節することができる。
【００２７】
本発明による方法の特別な実施態様は、印刷された電子部品、電子回路、またはそのブランクについての個別化に関わるものである。レーザ処理ユニットが制御ユニットにより制御されて、被印刷体の上に導電性物質を備えた複数の面領域の各面領域に、それぞれ互いに異なる構造を生成し、それにより、被印刷体の上の各面領域の不可逆的および／またはそれ以上処理不可能な個別化が、個々の印刷見本について実現される。レーザ光により、電子回路の不可逆的および／またはそれ以上処理不可能な個別化が印刷製品上で行われる。このようにして、例えば、個別化されたＲＦＩＤトランスポンダやラベルを製作することができる。電子回路をパーソナル化することができる。例えば日付、部品番号、シリアルナンバー、ロットなどに関わる情報を付すことができる。
【００２８】
本明細書で説明する、本発明による被印刷体処理機械の特徴、および被印刷体処理機械における本発明による方法の特徴は、それぞれ単独で互いに独立して実現することができ、あるいは組み合わせて実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明のさらなる利点や有利な実施形態および発展例について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、印刷機、厳密には枚葉紙印刷機の形態である本発明による被印刷体処理機械１０の一実施形態を示している。印刷機１０は、ここでは特に板紙である被印刷体の枚葉紙をためておくための給紙装置１２と、複数の印刷ユニット１４と、配紙装置１６とを有している。４つの第１の印刷ユニット１４は、処理ユニット１８として用いられる。すなわち、包装材料用の（プロセスカラーＣＭＹＫの）４色刷りを実現することができる。
【００３１】
これに続く４つの印刷ユニット１４は、塗布ユニット２０として用いられる。すなわち、これらの各印刷ユニット１４により、導電性物質の層を塗布することができる。この塗布は、導電性物質で湿潤され、版胴２８に搭載された版を起点として行うことができる。導電性物質の印刷画像は、転写胴２６によって、圧胴２４とともに形成されるニップ部において、圧胴２４上を搬送される被印刷体に転移される。印刷機１０により１回の印刷作業工程で包装材料の複数の利用部分（Nutzen）（枚葉紙１枚あたりの印刷製品）が枚葉紙に製作されるときには、各利用部分が、導電性物質を備えた少なくとも１つの面領域を有するようになっている。塗布ユニット１８として機能する各印刷ユニット１４には、レーザ処理ユニット２２がニップ部よりも下流に設けられており、このレーザ処理ユニットのレーザ光が、圧胴２４上をレーザ処理ユニット２２のそばを通り過ぎて搬送されていく被印刷体枚葉紙に当たる。導電性物質の層が塗布された後で、面領域の内部位置に向けて集束されたレーザ光によって、部分的な改変または除去を行うことができる。面領域の部分領域を気化させることで、導電性物質の部分的な改変または除去を行うことができる。感熱性高分子化合物の形態である特定の導電性物質の場合、レーザ光の熱作用によって電気特性も変化させることができ、特に、露光された部分領域では高分子化合物を非導電性、すなわち絶縁体に変化させることができる。塗布ユニット２０の後に続く別の塗布ユニット２０では、さらに別の導電性物質の層を、同一の面領域に塗布することができ、ニップ部に続くレーザ処理ユニット２２によって少なくとも部分的に変化させたり除去したりすることができる。このようにして、導電性物質の３次元多層構造を、ここで図１の具体例では４つの層を印刷製品に生成することができる。個々の塗布ユニット２０では、それぞれ異なる導電性物質、または同一の導電性物質を被印刷体に転移することができる。
【００３２】
包装材料またはラベルにおいて、通常の用途では、印刷された電子回路は、従来の方法で印刷インキで多色刷りされるべき面の一部だけを占めている。この理由により、レーザ処理ユニット２２は複数のレーザを有し、個々のレーザビームは、導電性物質を備えた面領域の印刷された電子回路の配置に応じて、特に利用部分の配置に応じて、位置決め可能であるようになっている（これに関しては図２も参照）。
【００３３】
各レーザ処理ユニット２２には位置検出ユニット３０が付属している。印刷済みの層の位置および／またはレーザ作用による処理結果の位置が検出される。位置検出ユニット３０は、例えば、センサまたは検出器としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）アレイやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）アレイを有していてよい。少なくとも（印刷機速度に比べて）速度が遅い位置変化を再調節することができる制御システムが構成されている。すなわち、これらの測定データは制御ユニット３２へと送られることになる。レーザ処理ユニット２２の制御、特にレーザ処理ユニット２２の位置決め制御は、導電性物質のさまざまな場所および／またはレーザ処理ユニット２２の処理パターンの十分に正確な見当精度をもたらすために、制御ユニット３２を起点として行われる。また、実施された処理ステップのチェックを行うこともできる。印刷機１０において４つの第１の印刷ユニット１４で前もって実施されたカラー印刷の見当の観点から、照合や場合により修正も行われる。
【００３４】
図１に示した、塗布ユニット２０で塗布された層の処理または後処理を行うレーザ処理ユニット２２が各塗布ユニット２０に付属している状況に代えて、別の実施形態では、１つ以上のレーザビームの焦点位置が多層膜の深さに対して変更可能となるように、レーザ処理ユニット２２が設けられている。このようにして、導電性物質層の多層構造における各層を、その下の層や上の層へ影響を及ぼすことなく、個別に処理することができる。オートフォーカス機能によって、焦点位置が調整可能である。また、±２０マイクロメートルの解像度が実現可能である。このような実施形態には、その短い焦点深度にために、マルチモードレーザが特別に適している。
【００３５】
図２は、被印刷体枚葉紙を処理するための印刷機１０の図１に示す実施形態における塗布ユニット２０のレーザ処理ユニット２２を示す概略平面図である。本実施形態では、レーザ処理ユニット２２は、クロスビームに４つのレーザモジュール３４を有している。レーザモジュールは、例えばスピンドルやリニアモータのような並進アクチュエータ３６を用いて、個別かつ互いに独立して、駆動ユニット３８により横方向４０へ、つまり印刷機１０中の被印刷体４４の搬送方向４２に対して垂直方向へ所定の範囲内で移動可能および位置決め可能である。すでに説明したように、被印刷体４４上の印刷された電子部品の位置はセンサにより検出されるので、制御ユニット３２によって、見当誤差を最小化するための、または回避するためのレーザビーム位置の制御が行われる。図２では、レーザ処理ユニット２２のそばを通り過ぎて搬送方向４２に移動する、圧胴２６上の１枚の被印刷体４４が示されている。導電性物質を備えた４つの面領域４６が被印刷体４４に印刷されており、これらの面領域は、レーザモジュール３４から放出されるレーザ光によって処理されることになる。レーザモジュール３４の位置は、例えば枚葉紙における利用部分の配置によって定められる、面領域４６の位置に対してそのつど調節される。本実施形態では、各レーザモジュール３４は、独立した光源としての個別に制御可能なダイオードレーザを備えたレーザダイオードバー４８を有している。レーザダイオードバー４８の個々のダイオードレーザの画素は、横方向４０と実質的に平行に列をなして互いに密着して位置するように、被印刷体４４の表面へ投射することができる。
【００３６】
図３では、導電性物質を備えた面領域４６について、本発明によるレーザ処理の前の様子を左側の部分図Ａに、処理後の様子を右側の部分図Ｂに示している。本発明により、粗く印刷された構造を微細な構造にする後処理が可能である。例えば、発振回路にはインダクタンスが必要であり、それはメアンダ状に構成された導体線路の形状に従来の方法で印刷可能である。本発明による面の印刷は、印刷解像度および／または使用する印刷可能な導電性物質に対しては、かなりわずかな要求しか課さない。したがって、広い面領域４６（部分図Ａ）を被印刷体に印刷することが可能である。引き続き、この広い面領域４６は、レーザビームによって、面領域４６に切り込みが入れられることで構造化される（部分図Ｂ）。このような本発明の方法により、直接印刷するよりも微細な構造を備えた、メアンダ状に延びる導体線路を製作することができる。
【００３７】
特に発振回路のキャパシタンスも、正確で個別な調整のために、レーザ処理によって調整可能である。一方では、キャパシタンスの電極の面積を、上述した本発明による方法によって、直接の印刷によって実現できるよりも、より正確な調整を行うことができる。他方では、複数の部分面を備えたコンデンサの電極を製作して、部分面を分離することで、キャパシタンスを正確な値に調整することも可能である。
【００３８】
トランジスタまたはこれに類似する電子部品要素についても、同様のことを行うことができる。さらに、この場合には通常、互いに重なり合った層によって３次元性という側面がさらに付け加わる。接続部分の的確な分離、または個々のセルの破壊によって、回路のバージョン化またはパーソナル化が可能である。
【００３９】
図４では、丁合い綴じ機５２の形態である本発明による被印刷体処理機械の代替の実施形態が対象となっている。後処理機械である丁合い綴じ機５２では、複数の印刷された折り丁が、多数のページをもつ印刷製品、例えばパンフレットや雑誌になるように、丁合いされ、綴じられ、断裁されて、積み重ねられるか、瓦状に重ねられた状態で排出される。折り丁は、複数の折り丁供給装置５４から出発して、それぞれ間を開けて、それぞれの上に重ねるように、丁合いチェーン上に置かれる。丁合いチェーンによって、多数のページをなすように互いに折り重なった印刷製品が綴じステーションへ搬送され、そこで、個々のページが中綴じによって相互に結合される。丁合いチェーンから印刷製品がイジェクトブレード（Auswurfschwert）によって持ち上げられ、ベルト搬送部へと到達し、それによって印刷製品は縁部を断裁するために裁断装置５８へと運ばれる。最後に、断裁された印刷製品はパイル形成ユニット６０へ到達する。
【００４０】
本発明によれば、丁合い綴じ機５２は、被印刷体処理機械の本実施形態における処理ユニットである綴じステーション５２と裁断装置５８との間のベルト搬送部に、レーザ処理ユニット２２を有している。丁合いされて綴じられた印刷製品の外側の枚葉紙の外面上にある導電性物質を備えた面領域４６が、レーザ光により、本発明に基づいて微細に構造化される。このようにして、印刷製品の外面上の印刷されたバーコードや塗布されたＲＦＩＤトランスポンダと同じように、情報媒体が製作可能である。丁合い綴じ機５２は、レーザ処理ユニット２２の下流に位置する位置検出ユニット３０をさらに有し、そこでは、印刷製品の処理結果の検出によってレーザ処理ユニット２２の位置決め偏差を計量確認することが可能となっている。測定データは制御ユニット３２で処理され、制御ユニットにより、レーザ処理ユニット２２が調節制御されることで、見当の不正確さを低減または回避するために、レーザ処理ユニット２２から放出されるレーザビームの位置が作用される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】枚葉紙印刷機の形態である本発明による被印刷体処理機械の一実施形態を示す図である。
【図２】枚葉紙印刷機の図１に示した実施形態のレーザ処理ユニットを示す概略平面図である。
【図３】レーザによる処理の前後における導電性物質を備えた面領域を示す図である。
【図４】丁合い綴じ機の形態である本発明による被印刷体処理機械の別の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０、５２ 被印刷体処理機械
１０ 印刷機
１４ 印刷ユニット
１８ 処理ユニット
２０ 塗布ユニット
２２ レーザ処理ユニット
３０ 位置検出ユニット
３２ 制御ユニット
３４ レーザモジュール
４０ 横方向
４２ 搬送方向
４４ 被印刷体
４６ 面領域
４８ レーザダイオードバー
５２ 丁合い綴じ機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被印刷体の形状自体を変化させるか、または表面へ印刷インキを塗布することで被印刷体を変化させる少なくとも１つの処理ユニットを備えた被印刷体処理機械であって、被印刷体が面領域を有し、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または面領域の上へ被印刷体処理機械の塗布ユニットによって導電性物質が塗布される、被印刷体処理機械に関する。さらに本発明は、被印刷体処理機械において被印刷体の面領域を構造化するための方法であって、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または面領域の上へ被印刷体処理機械の塗布ユニットによって導電性物質が塗布され、被印刷体処理機械の少なくとも１つの処理ユニットによって、被印刷体の形状自体が変化するか、または表面へ印刷インキが塗布されることで被印刷体が変化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、特に包装材料やラベルなどの多くの印刷製品には、物流の簡素化や犯罪行為防止の促進といったさまざまな理由により、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ、トランスポンダ、スマートラベル、メモリ素子またはチップなどの電子回路の形態であるデータ媒体が非接触識別機能として備えられている。これとの関連で、少なくとも電子回路と読み込み装置または読み出し装置との非接触通信のために必要な、導電性物質からなるアンテナ構造をある印刷方法で印刷製品へ、厳密には被印刷体へ塗布する試みが行われている。
【０００３】
ＲＦＩＤラベルを印刷技術で製作するための方法、特に版（マスタとも呼ばれる）を用いる印刷方法で製作するための方法は、例えば特許文献１に記載されている。さらに、例えば特許文献２により、ＲＦＩＤトランスポンダ、特にそのアンテナを被印刷体に塗布する枚葉紙印刷機が公知である。特に、アンテナが印刷される。ＲＦＩＤトランスポンダの特性や特徴、例えば導体線路の形状などが、印刷製品全体の視覚的特性と同様に、印刷機において（インラインで）チェックされる。
【０００４】
版を用いた印刷方法のような大量複製方法では、同一のコピーが製造されるのが理想であるが、それに対して、特定の用途向けには個別化された電子回路が望まれている。特許文献３では、導電線からなる印刷されたシーケンス状のメモリ素子が製作され、１つの態様として、導電線の機械的、熱的、または好ましくは電気的な断線部を生成することが提案されている。読み書き装置へ通電することでこのような断線プロセスを容易にするために、各導電線には狭窄部が設けられている。
【０００５】
よく知られている印刷方法では、約３０から１００マイクロメートルの構造しか再現することができない。オフセット印刷における最小の構造サイズは、例えば２０マイクロメートルである。その結果、直接印刷された発振回路における低周波しか実現することができない。しかし、通常のＲＦＩＤの用途にとっては、より高周波が必要とされている。
【特許文献１】国際公開第０５／０１３１８９号パンフレット
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００５０２６１２７号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００５００２１５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、導電性物質を備えた面領域が設けられた被印刷体を印刷技術によって実現する可能性を広げ、あるいは完全なものにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の特徴を備えた被印刷体処理機械によって、および／または、請求項２４に記載の被印刷体処理機械における方法によって達成される。本発明の有利な発展例は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明による被印刷体処理機械は、被印刷体の形状自体を変化させるか、または表面へ印刷インキを塗布することで被印刷体を変化させる少なくとも１つの処理ユニットを有している。そこでは、被印刷体が少なくとも１つの面領域を有し、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または面領域の上へ被印刷体処理機械の塗布ユニットによって導電性物質が塗布される。本発明による被印刷体処理機械は、レーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、被印刷体上に設けられた導電性物質の構造化を行うためのレーザ処理ユニットをさらに有している。
【０００９】
本発明は、印刷可能な電子回路または電子部品の構造化、特に高分子電子部品の構造化を可能にし、または、被印刷体処理機械におけるレーザによる（インラインでの）、特にレーザでの後処理による、印刷されたブランク（もしくは先駆体）から電子回路または電子部品への構造化を可能にする。印刷された導電性物質を部分的に変化させるかまたは除去するレーザによって、印刷された電子回路、電子部品、特に高分子電子部品、あるいはそのブランクは、例えばＲＦＩＤ用途のための微細構造化または個別化の目的で後処理されることになる。
【００１０】
面領域は、直線状または湾曲した縁部を備えた構造化されていない幾何学形状を有していてよく、あるいは、例えば切り込み、部分領域への分割などの構造、または導電性物質を含んでいない含有物などをすでに有していてよい。面領域は、単純接続であってよい。導電性物質は、すでに電子回路となっていてよい。
【００１１】
特定の実施態様、特にインクジェットプリントでは、印刷インキはインクであってもよい。導電性物質は、導電性の印刷インキであってよい。導電性物質は単一物質であるか、または複数の異なる物質からなる合成物であってよい。導電性物質は、特に、処理ユニットの作用後に被印刷体の上に設けられていてよい。部分的な改変または除去は、面領域の内側で、場所に依存して、または位置に依存して行われる。被印刷体は、特に、用紙、板紙、厚紙、または有機高分子膜であってよい。被印刷体処理機械は印刷機であってよい。レーザ光は、特に、赤外スペクトル領域の波長、好ましくは８００ｎｍから１６００ｎｍの間の波長を有していてよい。
【００１２】
導電性物質を備えた１つ以上の面領域は、特に、印刷された包装材料の部分面またはラベルの部分面であってよい。
【００１３】
本発明によれば、レーザによって、１０マイクロメートル以下、特に５マイクロメートル以下、１から５マイクロメートルの間の構造サイズが実現可能であることが、特に有利である。それによって、従来の印刷技術を適用して可能となる構造よりもはるかに微細な構造が製作可能である。
【００１４】
特に好ましい実施態様では、被印刷体処理機械において、レーザ処理ユニットの前記レーザが、被印刷体に対して相対的に位置決め可能である。特に、レーザの位置および／または導電性物質の面領域の位置が、位置検出ユニットによって検出可能であってよく、制御ユニットによって調節可能であってよい。言い換えれば、本発明による被印刷体処理機械が、レーザ処理ユニットのための見当制御部を有していることにより、１つ以上のレーザを用いて、印刷された導電性物質を、特に印刷された電子部品を、正確な見当でインライン処理することが可能となる。
【００１５】
本発明による被印刷体処理機械により、被印刷体が、少なくとも１つの搬送装置によって、例えばシート状の被印刷体の場合には搬送ドラムによって、あるいはウェブ状の被印刷体の場合には搬送ローラによって、被印刷体処理機械を通り抜ける経路に沿って移動可能であってよい。レーザ処理ユニットが、被印刷体処理機械を通り抜ける経路に沿って処理ユニットより下流に配置されていてよい。
【００１６】
第１の群の実施態様では、被印刷体処理機械のレーザ処理ユニットが、被印刷体処理機械を通り抜ける被印刷体の搬送方向に対して横方向へ移動可能な複数のレーザモジュールを有していてよい。
【００１７】
第２の群の実施態様では、被印刷体処理機械のレーザ処理ユニットが複数のレーザを有していてよく、それらのビームは、横方向における利用幅全体にわたって被印刷体に当たる。若干の変更例では、レーザ処理ユニットが、電子回路のための最大幅の利用を可能にする配置を有していてよく、この最大幅はカラー印刷の最大幅とは異なっている。この群では、処理のための標準位置または目標位置の左右へとさらに広範囲にレーザが利用できる配置が同様にあって、それにより、利用されるべきレーザを選択することでその位置をずらすことができる。
【００１８】
有利に改良された実施態様では、本発明によるレーザ処理ユニットが、少なくとも１つのレーザビームの焦点位置を調整するためのオートフォーカス機能を有していてよい。このようにして、被印刷体の上に設けられた導電性物質の深さ方向に対して、改変または除去を的確に行うことができる。特に、この方策によって、導電性物質の多層膜を的確に構造化することが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明による被印刷体処理機械は、以下のような特徴を有することができる。すなわち、
レーザ処理ユニットが、個別に制御可能な複数のレーザを有していてよい。１つ以上のレーザが、ダイオードレーザ、ダイオードレーザバー、固体レーザ、またはファイバレーザであってよい。少なくとも１つのレーザが、シングルモードレーザまたはマルチモードレーザであってよい。
【００２０】
導電性物質用の塗布ユニットが、印刷ユニットまたは塗工ユニットであってよく、それにより、特に導電性物質を被印刷体へ直接塗布することができる。あるいは、それに対して、導電性物質が特に被印刷体に固定された支持体の上に設けられている場合には、塗布ユニットが、ディスペンサ装置またはラベリング装置であってよい。言い換えれば、電子回路または電子部品の印刷、特に高分子電子部品の印刷は、レーザ処理も行われる被印刷体処理機械の内部で行うことができ、あるいは印刷は、製造過程の上流に位置する印刷機で行うことができ、それにより、ブランクが、レーザ処理が行われる被印刷体処理機械へと導入される。
【００２１】
導電性物質が感熱性（導電性）高分子化合物であってよい。高分子化合物は有機物であってよい。導電性物質が印刷可能であってよい。別の表現をすると、この物質は、被印刷体へ塗布される前には、ペースト状、流体状、または液体状であってよい。あるいは、それに対して、導電性物質が、例えばポリエステルフィルムのような支持基板または電子チップの上に設けられていてよい。電子チップは、従来の方法で製作されていてよい。
【００２２】
本発明による被印刷体処理機械の第１の種別は印刷機によって構成されるが、言い換えれば、被印刷体処理機械が印刷機であってよい。特に、印刷機が、枚葉紙印刷機、輪転印刷機、多色印刷機、オフセット印刷機、フレキソ印刷機、グラビア印刷機、または複合型印刷機であってよい。特別な実施態様では、印刷機が、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、ゼログラフィ、ドロップオンデマンドインクジェット、活版印刷の印刷方法の群からの少なくとも２つの異なる印刷方法の間で切換可能な少なくとも１つの印刷ユニットを有していてよい。印刷機は包装印刷に適しているか、あるいは最適化されていてよい。被印刷体処理機械、特に印刷機がラベル印刷機であってよい。ラベル印刷機が、縦目ウェブを処理するためのウェブ印刷機であってよい。
【００２３】
本発明による被印刷体処理機械の第２の種別は、後処理機械（ポストプレス、印刷後処理機械、製本機械）によって構成される。言い換えれば、被印刷体処理機械が後処理機械であってよい。特に、後処理機械が、折り機、丁合い綴じ機、無線綴じ機、スレッドシーリング機、打抜き機、パイル形成機、または製函機（折り畳まれた箱を箱状にしてにかわ付けする機械）であってよい。
【００２４】
被印刷体処理機械で実施される方法、特に本発明の被印刷体処理機械で実施される方法も、本発明の思想と関連している。被印刷体処理機械における本発明による方法は、被印刷体の面領域を構造化するために用いられるか、あるいはそれに適しており、面領域の上には導電性物質が設けられているか、または被印刷体処理機械の塗布ユニットによって面領域の上へ導電性物質が塗布される。本発明の方法では、被印刷体処理機械の少なくとも１つの処理ユニットによって、被印刷体の形状自体が変化するか、または表面へ印刷インキが塗布されることで被印刷体が変化することになる。被印刷体処理機械のレーザ処理ユニットのレーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、被印刷体上に設けられた導電性物質の構造化が行われる。
【００２５】
被印刷体処理機械における本発明の方法では、６マイクロメートル以下の寸法を有する微細構造を生成することができる。本発明の方法により、ＲＦＩＤトランスポンダ用のアンテナを構造化によって生成することができる。同じように、キャパシタンス、インダクタンス、トランジスタ、または他の電子回路素子を構成する構造も作り出すことができる。
【００２６】
本方法の特別な実施態様では、レーザビームの焦点位置を調整することで、互いに重ね合わされた導電性物質の層で３次元の構造化が行われる。本発明による方法の有利な実施態様では、レーザの位置および／または導電性物質を備えた面領域の位置を、位置検出ユニットによって検出することができ、制御ユニットによって調節することができる。
【００２７】
本発明による方法の特別な実施態様は、印刷された電子部品、電子回路、またはそのブランクについての個別化に関わるものである。レーザ処理ユニットが制御ユニットにより制御されて、被印刷体の上に導電性物質を備えた複数の面領域の各面領域に、それぞれ互いに異なる構造を生成し、それにより、被印刷体の上の各面領域の不可逆的および／またはそれ以上処理不可能な個別化が、個々の印刷見本について実現される。レーザ光により、電子回路の不可逆的および／またはそれ以上処理不可能な個別化が印刷製品上で行われる。このようにして、例えば、個別化されたＲＦＩＤトランスポンダやラベルを製作することができる。電子回路をパーソナル化することができる。例えば日付、部品番号、シリアルナンバー、ロットなどに関わる情報を付すことができる。
【００２８】
本明細書で説明する、本発明による被印刷体処理機械の特徴、および被印刷体処理機械における本発明による方法の特徴は、それぞれ単独で互いに独立して実現することができ、あるいは組み合わせて実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明のさらなる利点や有利な実施形態および発展例について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、印刷機、厳密には枚葉紙印刷機の形態である本発明による被印刷体処理機械１０の一実施形態を示している。印刷機１０は、ここでは特に板紙である被印刷体の枚葉紙をためておくための給紙装置１２と、複数の印刷ユニット１４と、配紙装置１６とを有している。４つの第１の印刷ユニット１４は、処理ユニット１８として用いられる。すなわち、包装材料用の（プロセスカラーＣＭＹＫの）４色刷りを実現することができる。
【００３１】
これに続く４つの印刷ユニット１４は、塗布ユニット２０として用いられる。すなわち、これらの各印刷ユニット１４により、導電性物質の層を塗布することができる。この塗布は、導電性物質で湿潤され、版胴２８に搭載された版を起点として行うことができる。導電性物質の印刷画像は、転写胴２６によって、圧胴２４とともに形成されるニップ部において、圧胴２４上を搬送される被印刷体に転移される。印刷機１０により１回の印刷作業工程で包装材料の複数の利用部分（Nutzen）（枚葉紙１枚あたりの印刷製品）が枚葉紙に製作されるときには、各利用部分が、導電性物質を備えた少なくとも１つの面領域を有するようになっている。塗布ユニット１８として機能する各印刷ユニット１４には、レーザ処理ユニット２２がニップ部よりも下流に設けられており、このレーザ処理ユニットのレーザ光が、圧胴２４上をレーザ処理ユニット２２のそばを通り過ぎて搬送されていく被印刷体枚葉紙に当たる。導電性物質の層が塗布された後で、面領域の内部位置に向けて集束されたレーザ光によって、部分的な改変または除去を行うことができる。面領域の部分領域を気化させることで、導電性物質の部分的な改変または除去を行うことができる。感熱性高分子化合物の形態である特定の導電性物質の場合、レーザ光の熱作用によって電気特性も変化させることができ、特に、露光された部分領域では高分子化合物を非導電性、すなわち絶縁体に変化させることができる。塗布ユニット２０の後に続く別の塗布ユニット２０では、さらに別の導電性物質の層を、同一の面領域に塗布することができ、ニップ部に続くレーザ処理ユニット２２によって少なくとも部分的に変化させたり除去したりすることができる。このようにして、導電性物質の３次元多層構造を、ここで図１の具体例では４つの層を印刷製品に生成することができる。個々の塗布ユニット２０では、それぞれ異なる導電性物質、または同一の導電性物質を被印刷体に転移することができる。
【００３２】
包装材料またはラベルにおいて、通常の用途では、印刷された電子回路は、従来の方法で印刷インキで多色刷りされるべき面の一部だけを占めている。この理由により、レーザ処理ユニット２２は複数のレーザを有し、個々のレーザビームは、導電性物質を備えた面領域の印刷された電子回路の配置に応じて、特に利用部分の配置に応じて、位置決め可能であるようになっている（これに関しては図２も参照）。
【００３３】
各レーザ処理ユニット２２には位置検出ユニット３０が付属している。印刷済みの層の位置および／またはレーザ作用による処理結果の位置が検出される。位置検出ユニット３０は、例えば、センサまたは検出器としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）アレイやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）アレイを有していてよい。少なくとも（印刷機速度に比べて）速度が遅い位置変化を再調節することができる制御システムが構成されている。すなわち、これらの測定データは制御ユニット３２へと送られることになる。レーザ処理ユニット２２の制御、特にレーザ処理ユニット２２の位置決め制御は、導電性物質のさまざまな場所および／またはレーザ処理ユニット２２の処理パターンの十分に正確な見当精度をもたらすために、制御ユニット３２を起点として行われる。また、実施された処理ステップのチェックを行うこともできる。印刷機１０において４つの第１の印刷ユニット１４で前もって実施されたカラー印刷の見当の観点から、照合や場合により修正も行われる。
【００３４】
図１に示した、塗布ユニット２０で塗布された層の処理または後処理を行うレーザ処理ユニット２２が各塗布ユニット２０に付属している状況に代えて、別の実施形態では、１つ以上のレーザビームの焦点位置が多層膜の深さに対して変更可能となるように、レーザ処理ユニット２２が設けられている。このようにして、導電性物質層の多層構造における各層を、その下の層や上の層へ影響を及ぼすことなく、個別に処理することができる。オートフォーカス機能によって、焦点位置が調整可能である。また、±２０マイクロメートルの解像度が実現可能である。このような実施形態には、その短い焦点深度にために、マルチモードレーザが特別に適している。
【００３５】
図２は、被印刷体枚葉紙を処理するための印刷機１０の図１に示す実施形態における塗布ユニット２０のレーザ処理ユニット２２を示す概略平面図である。本実施形態では、レーザ処理ユニット２２は、クロスビームに４つのレーザモジュール３４を有している。レーザモジュールは、例えばスピンドルやリニアモータのような並進アクチュエータ３６を用いて、個別かつ互いに独立して、駆動ユニット３８により横方向４０へ、つまり印刷機１０中の被印刷体４４の搬送方向４２に対して垂直方向へ所定の範囲内で移動可能および位置決め可能である。すでに説明したように、被印刷体４４上の印刷された電子部品の位置はセンサにより検出されるので、制御ユニット３２によって、見当誤差を最小化するための、または回避するためのレーザビーム位置の制御が行われる。図２では、レーザ処理ユニット２２のそばを通り過ぎて搬送方向４２に移動する、圧胴２６上の１枚の被印刷体４４が示されている。導電性物質を備えた４つの面領域４６が被印刷体４４に印刷されており、これらの面領域は、レーザモジュール３４から放出されるレーザ光によって処理されることになる。レーザモジュール３４の位置は、例えば枚葉紙における利用部分の配置によって定められる、面領域４６の位置に対してそのつど調節される。本実施形態では、各レーザモジュール３４は、独立した光源としての個別に制御可能なダイオードレーザを備えたレーザダイオードバー４８を有している。レーザダイオードバー４８の個々のダイオードレーザの画素は、横方向４０と実質的に平行に列をなして互いに密着して位置するように、被印刷体４４の表面へ投射することができる。
【００３６】
図３では、導電性物質を備えた面領域４６について、本発明によるレーザ処理の前の様子を左側の部分図Ａに、処理後の様子を右側の部分図Ｂに示している。本発明により、粗く印刷された構造を微細な構造にする後処理が可能である。例えば、発振回路にはインダクタンスが必要であり、それはメアンダ状に構成された導体線路の形状に従来の方法で印刷可能である。本発明による面の印刷は、印刷解像度および／または使用する印刷可能な導電性物質に対しては、かなりわずかな要求しか課さない。したがって、広い面領域４６（部分図Ａ）を被印刷体に印刷することが可能である。引き続き、この広い面領域４６は、レーザビームによって、面領域４６に切り込みが入れられることで構造化される（部分図Ｂ）。このような本発明の方法により、直接印刷するよりも微細な構造を備えた、メアンダ状に延びる導体線路を製作することができる。
【００３７】
特に発振回路のキャパシタンスも、正確で個別な調整のために、レーザ処理によって調整可能である。一方では、キャパシタンスの電極の面積を、上述した本発明による方法によって、直接の印刷によって実現できるよりも、より正確な調整を行うことができる。他方では、複数の部分面を備えたコンデンサの電極を製作して、部分面を分離することで、キャパシタンスを正確な値に調整することも可能である。
【００３８】
トランジスタまたはこれに類似する電子部品要素についても、同様のことを行うことができる。さらに、この場合には通常、互いに重なり合った層によって３次元性という側面がさらに付け加わる。接続部分の的確な分離、または個々のセルの破壊によって、回路のバージョン化またはパーソナル化が可能である。
【００３９】
図４では、丁合い綴じ機５２の形態である本発明による被印刷体処理機械の代替の実施形態が対象となっている。後処理機械である丁合い綴じ機５２では、複数の印刷された折り丁が、多数のページをもつ印刷製品、例えばパンフレットや雑誌になるように、丁合いされ、綴じられ、断裁されて、積み重ねられるか、瓦状に重ねられた状態で排出される。折り丁は、複数の折り丁供給装置５４から出発して、それぞれ間を開けて、それぞれの上に重ねるように、丁合いチェーン上に置かれる。丁合いチェーンによって、多数のページをなすように互いに折り重なった印刷製品が綴じステーションへ搬送され、そこで、個々のページが中綴じによって相互に結合される。丁合いチェーンから印刷製品がイジェクトブレード（Auswurfschwert）によって持ち上げられ、ベルト搬送部へと到達し、それによって印刷製品は縁部を断裁するために裁断装置５８へと運ばれる。最後に、断裁された印刷製品はパイル形成ユニット６０へ到達する。
【００４０】
本発明によれば、丁合い綴じ機５２は、被印刷体処理機械の本実施形態における処理ユニットである綴じステーション５２と裁断装置５８との間のベルト搬送部に、レーザ処理ユニット２２を有している。丁合いされて綴じられた印刷製品の外側の枚葉紙の外面上にある導電性物質を備えた面領域４６が、レーザ光により、本発明に基づいて微細に構造化される。このようにして、印刷製品の外面上の印刷されたバーコードや塗布されたＲＦＩＤトランスポンダと同じように、情報媒体が製作可能である。丁合い綴じ機５２は、レーザ処理ユニット２２の下流に位置する位置検出ユニット３０をさらに有し、そこでは、印刷製品の処理結果の検出によってレーザ処理ユニット２２の位置決め偏差を計量確認することが可能となっている。測定データは制御ユニット３２で処理され、制御ユニットにより、レーザ処理ユニット２２が調節制御されることで、見当の不正確さを低減または回避するために、レーザ処理ユニット２２から放出されるレーザビームの位置が作用される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】枚葉紙印刷機の形態である本発明による被印刷体処理機械の一実施形態を示す図である。
【図２】枚葉紙印刷機の図１に示した実施形態のレーザ処理ユニットを示す概略平面図である。
【図３】レーザによる処理の前後における導電性物質を備えた面領域を示す図である。
【図４】丁合い綴じ機の形態である本発明による被印刷体処理機械の別の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０、５２ 被印刷体処理機械
１０ 印刷機
１４ 印刷ユニット
１８ 処理ユニット
２０ 塗布ユニット
２２ レーザ処理ユニット
３０ 位置検出ユニット
３２ 制御ユニット
３４ レーザモジュール
４０ 横方向
４２ 搬送方向
４４ 被印刷体
４６ 面領域
４８ レーザダイオードバー
５２ 丁合い綴じ機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷体（４４）の形状自体を変化させるか、または表面へ印刷インキを塗布することで前記被印刷体（４４）を変化させる少なくとも１つの処理ユニット（１８）を備えた被印刷体処理機械（１０、５２）であって、前記被印刷体（４４）が面領域（４６）を有し、該面領域の上には導電性物質が設けられているか、または前記面領域の上へ前記被印刷体処理機械（１０、５２）の塗布ユニット（２０）によって導電性物質が塗布される、被印刷体処理機械において、
レーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、前記導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、前記被印刷体（４４）上に設けられた前記導電性物質の構造化を行うためのレーザ処理ユニット（２２）を有することを特徴とする被印刷体処理機械。
【請求項２】
前記レーザ処理ユニット（２２）の前記レーザが、前記被印刷体（４４）に対して相対的に位置決め可能である、請求項１に記載の被印刷体処理機械。
【請求項３】
前記レーザの位置および／または前記導電性物質の前記面領域（４６）の位置が、位置検出ユニット（３０）によって検出可能であり、制御ユニット（３２）によって調節可能である、請求項２に記載の被印刷体処理機械。
【請求項４】
前記被印刷体（４４）が、少なくとも１つの搬送装置によって、前記被印刷体処理機械（１０、５２）を通り抜ける経路に沿って移動可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項５】
前記レーザ処理ユニット（２２）が、前記被印刷体処理機械（１０、５２）を通り抜ける経路に沿って前記処理ユニット（１８）より下流に配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項６】
前記レーザ処理ユニットが、前記被印刷体処理機械（１０、５２）を通り抜ける前記被印刷体（４４）の搬送方向（４２）に対して横方向（４０）へ移動可能な複数のレーザモジュールを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項７】
前記レーザ処理ユニット（２２）が複数のレーザを有し、該レーザのビームが、横方向（４０）における利用幅全体にわたって前記被印刷体（４４）に当たる、請求項１から５のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項８】
前記レーザ処理ユニット（２２）が、少なくとも１つのレーザビームの焦点位置を調整するためのオートフォーカス機能を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項９】
前記レーザ処理ユニット（２２）が、個別に制御可能な複数のレーザを有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１０】
１つ以上の前記レーザが、ダイオードレーザ、ダイオードレーザバー、固体レーザ、またはファイバレーザである、請求項１から９のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記レーザが、シングルモードレーザまたはマルチモードレーザである、請求項１から１０のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１２】
前記塗布ユニット（１８）が、印刷ユニット（１４）または塗工ユニットである、請求項１から１１のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１３】
前記塗布ユニット（１８）が、ディスペンサ装置またはラベリング装置である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１４】
前記導電性物質が感熱性高分子化合物である、請求項１から１３のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１５】
前記導電性物質が印刷可能である、請求項１から１４のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１６】
前記導電性物質が、支持基板または電子チップの上に設けられている、請求項１から１５のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１７】
前記被印刷体処理機械（１０、５２）が印刷機である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１８】
前記印刷機が、枚葉紙印刷機、輪転印刷機、多色印刷機、オフセット印刷機、フレキソ印刷機、グラビア印刷機、または複合型印刷機である、請求項１７に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１９】
前記印刷機が、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、ゼログラフィ、ドロップオンデマンドインクジェット、活版印刷の印刷方法の群からの少なくとも２つの異なる印刷方法の間で切換可能な少なくとも１つの印刷ユニットを有する、請求項１７に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２０】
前記被印刷体処理機械（１０、５２）がラベル印刷機である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２１】
前記ラベル印刷機が、縦目ウェブを処理するためのウェブ印刷機である、請求項２０に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２２】
前記被印刷体処理機械（１０、５２）が後処理機械である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２３】
前記後処理機械が、折り機、丁合い綴じ機（５２）、無線綴じ機、スレッドシーリング機、または製函機である、請求項２２に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２４】
被印刷体処理機械（１０、５２）において被印刷体（４４）の面領域（４６）を構造化するための方法であって、前記面領域の上には導電性物質が設けられているか、または前記面領域の上へ前記被印刷体処理機械（１０、５２）の塗布ユニット（２０）によって導電性物質が塗布され、前記被印刷体処理機械（１０、５２）の少なくとも１つの処理ユニット（１８）によって、前記被印刷体（４４）の形状自体が変化するか、または表面へ印刷インキが塗布されることで前記被印刷体が変化する方法において、
前記被印刷体処理機械（１０、５２）のレーザ処理ユニット（２２）のレーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、前記導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、前記被印刷体（４４）上に設けられた前記導電性物質の構造化が行われることを特徴とする方法。
【請求項２５】
６マイクロメートル以下の寸法を有する微細構造が生成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
ＲＦＩＤトランスポンダ用のアンテナが前記構造化によって生成される、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
キャパシタンス、インダクタンス、またはトランジスタが前記構造化によって生成される、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記レーザビームの焦点位置を調整することで、互いに重ね合わされた前記導電性物質の層で３次元の構造化が行われる、請求項２４から２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記レーザの位置および／または前記導電性物質を備えた前記面領域の位置が、位置検出ユニット（３０）によって検出され、制御ユニット（３２）によって調節される、請求項２４から２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記レーザ処理ユニット（２２）が前記制御ユニットにより制御されて、前記被印刷体（４４）上の前記導電性物質を備えた複数の前記面領域（４６）の該各面領域（４６）に、それぞれ互いに異なる構造を生成し、それにより、前記被印刷体（４４）上の前記各面領域（４６）の不可逆的および／またはそれ以上処理不可能な個別化が各印刷製品について実現される、請求項２４から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１】
被印刷体（４４）の形状自体を変化させるか、または表面へ印刷インキを塗布することで前記被印刷体（４４）を変化させる少なくとも１つの処理ユニット（１８）を備えた被印刷体処理機械（１０、５２）であって、前記被印刷体（４４）が面領域（４６）を有し、該面領域の上には導電性物質が設けられているか、または前記面領域の上へ前記被印刷体処理機械（１０、５２）の塗布ユニット（２０）によって導電性物質が塗布される、被印刷体処理機械において、
レーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、前記導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、前記被印刷体（４４）上に設けられた前記導電性物質の構造化を行うためのレーザ処理ユニット（２２）を有することを特徴とする被印刷体処理機械。
【請求項２】
前記レーザ処理ユニット（２２）の前記レーザが、前記被印刷体（４４）に対して相対的に位置決め可能である、請求項１に記載の被印刷体処理機械。
【請求項３】
前記レーザの位置および／または前記導電性物質の前記面領域（４６）の位置が、位置検出ユニット（３０）によって検出可能であり、制御ユニット（３２）によって調節可能である、請求項２に記載の被印刷体処理機械。
【請求項４】
前記被印刷体（４４）が、少なくとも１つの搬送装置によって、前記被印刷体処理機械（１０、５２）を通り抜ける経路に沿って移動可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項５】
前記レーザ処理ユニット（２２）が、前記被印刷体処理機械（１０、５２）を通り抜ける経路に沿って前記処理ユニット（１８）より下流に配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項６】
前記レーザ処理ユニットが、前記被印刷体処理機械（１０、５２）を通り抜ける前記被印刷体（４４）の搬送方向（４２）に対して横方向（４０）へ移動可能な複数のレーザモジュールを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項７】
前記レーザ処理ユニット（２２）が複数のレーザを有し、該レーザのビームが、横方向（４０）における利用幅全体にわたって前記被印刷体（４４）に当たる、請求項１から５のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項８】
前記レーザ処理ユニット（２２）が、少なくとも１つのレーザビームの焦点位置を調整するためのオートフォーカス機能を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項９】
前記レーザ処理ユニット（２２）が、個別に制御可能な複数のレーザを有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１０】
１つ以上の前記レーザが、ダイオードレーザ、ダイオードレーザバー、固体レーザ、またはファイバレーザである、請求項１から９のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記レーザが、シングルモードレーザまたはマルチモードレーザである、請求項１から１０のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１２】
前記塗布ユニット（１８）が、印刷ユニット（１４）または塗工ユニットである、請求項１から１１のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１３】
前記塗布ユニット（１８）が、ディスペンサ装置またはラベリング装置である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１４】
前記導電性物質が感熱性高分子化合物である、請求項１から１３のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１５】
前記導電性物質が印刷可能である、請求項１から１４のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１６】
前記導電性物質が、支持基板または電子チップの上に設けられている、請求項１から１５のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１７】
前記被印刷体処理機械（１０、５２）が印刷機である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１８】
前記印刷機が、枚葉紙印刷機、輪転印刷機、多色印刷機、オフセット印刷機、フレキソ印刷機、グラビア印刷機、または複合型印刷機である、請求項１７に記載の被印刷体処理機械。
【請求項１９】
前記印刷機が、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、ゼログラフィ、ドロップオンデマンドインクジェット、活版印刷の印刷方法の群からの少なくとも２つの異なる印刷方法の間で切換可能な少なくとも１つの印刷ユニットを有する、請求項１７に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２０】
前記被印刷体処理機械（１０、５２）がラベル印刷機である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２１】
前記ラベル印刷機が、縦目ウェブを処理するためのウェブ印刷機である、請求項２０に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２２】
前記被印刷体処理機械（１０、５２）が後処理機械である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２３】
前記後処理機械が、折り機、丁合い綴じ機（５２）、無線綴じ機、スレッドシーリング機、または製函機である、請求項２２に記載の被印刷体処理機械。
【請求項２４】
被印刷体処理機械（１０、５２）において被印刷体（４４）の面領域（４６）を構造化するための方法であって、前記面領域の上には導電性物質が設けられているか、または前記面領域の上へ前記被印刷体処理機械（１０、５２）の塗布ユニット（２０）によって導電性物質が塗布され、前記被印刷体処理機械（１０、５２）の少なくとも１つの処理ユニット（１８）によって、前記被印刷体（４４）の形状自体が変化するか、または表面へ印刷インキが塗布されることで前記被印刷体が変化する方法において、
前記被印刷体処理機械（１０、５２）のレーザ処理ユニット（２２）のレーザの少なくとも１つの集光レーザビームを用いて、前記導電性物質を少なくとも部分的に変化させるかまたは除去することで、前記被印刷体（４４）上に設けられた前記導電性物質の構造化が行われることを特徴とする方法。
【請求項２５】
６マイクロメートル以下の寸法を有する微細構造が生成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
ＲＦＩＤトランスポンダ用のアンテナが前記構造化によって生成される、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
キャパシタンス、インダクタンス、またはトランジスタが前記構造化によって生成される、請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記レーザビームの焦点位置を調整することで、互いに重ね合わされた前記導電性物質の層で３次元の構造化が行われる、請求項２４から２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記レーザの位置および／または前記導電性物質を備えた前記面領域の位置が、位置検出ユニット（３０）によって検出され、制御ユニット（３２）によって調節される、請求項２４から２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記レーザ処理ユニット（２２）が前記制御ユニットにより制御されて、前記被印刷体（４４）上の前記導電性物質を備えた複数の前記面領域（４６）の該各面領域（４６）に、それぞれ互いに異なる構造を生成し、それにより、前記被印刷体（４４）上の前記各面領域（４６）の不可逆的および／またはそれ以上処理不可能な個別化が各印刷製品について実現される、請求項２４から２９のいずれか１項に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−６５１６８（Ｐ２００９−６５１６８Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２９９２０（Ｐ２００８−２２９９２０）
【出願日】平成２０年９月８日（２００８．９．８）
【出願人】（３９０００９２３２）ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト (347)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇｅｒ Ｄｒｕｃｋｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ ５２−６０， Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月８日（２００８．９．８）
【出願人】（３９０００９２３２）ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト (347)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇｅｒ Ｄｒｕｃｋｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ ５２−６０， Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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