JP2004061931A

JP2004061931A - 光学可変パターンの複製装置

Info

Publication number: JP2004061931A
Application number: JP2002221290A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Matsuyama; 松山　哲也; Fumihiko Mizukami; 水上　文彦
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】光学可変パターンを原反フィルムの正確な位置に、繰り返し複製することができる光学可変パターンの複製装置を提供する。
【解決手段】ホログラム形成用フィルム１として、基材フィルム２上にＵＶ硬化樹脂層３が塗布されたものに、位置合せマークＭが予め印刷された原反フィルムを用いて、位置合せマークＭを検出する第１のセンサＳ１と、転写装置３０で転写されたホログラムの絵柄３Ａを検出する第２のセンサＳ２と、テンション制御装置８０等とを付加し、テンション制御装置８０は、転写装置３０の手前側に設けられ、ホログラム形成用フィルム１にテンション与えるテンションローラ８１，８２と、第１のセンサＳ１と第２のセンサＳ２の出力に基づいて、テンションローラ８１，８２の加圧力を駆動制御するコントローラ８３を備えている。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラムや回折格子等の光学可変パターンを複製する光学可変パターンの複製装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、ホログラム複製装置の一例を示す図、図６は、図５の装置の転写装置付近を示す拡大図である。
ホログラム複製装置１０には、ベッド１３に固定された一対の本体フレーム１２に給紙装置２０、転写装置３０、照射装置５０、巻取装置６０が順次配設されている。
【０００３】
給紙装置２０は、本体フレーム１２に固定されたコロ２３に回転自在に支持されたシャフト２２を備え、このシャフト２２には、ホログラム形成フイルム１の巻取ロール２１が装着され、その先端は、パウダーブレーキ（不図示）に連結されている。
【０００４】
転写装置３０は、本体フレーム１２の中央部に固定された軸受に軸３２が回転自在に支持されたエンボスローラー３１と、一対のアーム４２に回転自在に支持された押付けローラー４０と、加圧機構３８とを備えている。
加圧機構３８は、一対のアーム４２とエアシリンダ４５からなり、エアシリンダ４５のピストンロッド４６の先端には、アタッチメント４７が装着され、アタッチメント４７は、アーム４２の中央下部にピン４８を介して回転自在に支持され、エアシリンダ４５は、本体フレーム１２に固定されたピン４９に回転自在に支持されている。
一対のアーム４２は、ロッド４４によって固定連結され、本体フレーム１２に固定されたピン４３に回転自在に支持されている。
【０００５】
従って、エアシリンダ４５のピストンロッド４６の作動によりアーム４２がピン４３を支点として回転し、押付けローラー４０がエンボスローラー３１に押付けられる。
押付けローラー４０には、加熱装置（不図示）が装備され、押付けローラー４０の表面を加熱するようになっている。
【０００６】
エンボスローラー３１は、図６に示すように、その周表面にホログラム原版４が設けられたものであり、樹脂版をホログラム原版としてシリンダの周表面に貼りつけたものが使用される。エンボスローラー３１の軸３２の駆動側先端には、不図示の駆動手段に連結されている。エンボスローラー３１は、冷却装置（不図示）装備され、ローラー表面を冷却するようになっている。
【０００７】
照射装置５０は、距離を隔てて本体フレーム１２に回転自在に支持された巻付けローラー５１と対向する位置に、支持部材（不図示）を介して、本体フレーム１２に固定され、巻付けローラー５１に巻付けられたホログラム形成フイルム１に紫外線または電子線を照射するようになっている。
【０００８】
巻取装置６０は、本体フレーム１２に固定されたコロ６３に回転自在に支持されたシャフト６２と、不図示のパウダークラッチからなり、このシャフト６２には、ホログラム形成フイルム１が巻取けられるようになっている。
【０００９】
また、エンボスローラー３１と給紙装置２０との間には、本体フレーム１２に回転自在に支持されたガイドローラ７１、７２が設けられ、エンボスローラー３１と巻付けローラー５１との間であって、エンボスローラー３１の近傍には、ガイドローラー７３が設けられている。
【００１０】
次に、上述したホログラム複製装置１０の動作を説明する。まず、給紙装置２０より繰り出されたホログラム形成用フイルム１は、ガイドローラー７１、７２を介してエンボスローラー３１に案内される。このとき、バウダーブレーキによりホログラム形成用フイルム１は、適正なテンションに調整されている。
【００１１】
次いで、エアシリンダ４５の作動により、押付けローラー４０によって、フイルム１がエンボスローラー３１に一定圧で押付けられる。押付けローラー４０の表面は、加熱されているため、樹脂層３が軟化し、図６に示すように、ホログラム原版４の凹凸が樹脂層３に転写され、樹脂層３がホログラム原版４に密着した状態でエンボスローラー３１が駆動モータにより回転し、ガイドローラー７３の近傍でホログラム原版４より凹凸の形成された樹脂層３が剥離される。
【００１２】
このとき、エンボスローラー３１の表面は、冷却されているため軟化状態にある樹脂層３はある程度固まり、ホログラム原版４より剥離されても転写時の凹凸形状をくずずことなく、次の巻付けローラー５１に案内される。巻付けローラー５１に巻付けられたフイルム１に、照射装置５０より紫外線または電子線が照射され、凹凸の形成された樹脂層３が硬化する。ここで、巻付けローラー５１は、冷却されているため、紫外線または電子線の照射によりフイルム１が発熱して熱収縮するのを防止することができる。
【００１３】
この後、フイルム１は、駆動モータ１４に連結されたシャフト６２に巻取られる。このとき、バウダークラッチによりフイルム１は、適正なテンションに調整されているため、しわ等が発生せずに巻取られる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したホログラム複製装置１０は、エンボスローラー３１に貼り付けれらたホログラム原版４の凹凸が、フィルム１の樹脂層３に転写されるが、エンボスローラー（版胴）３１周長精度、フイルム１の経時変化による伸縮、印刷精度、又は、それらの積算誤差等の原因によって、ホログラムの絵柄が正規の位置に転写されず、繰り返しのパターンの位置がずれるという問題があった。ＰＥＴフィルムは、前工程の乾燥時に０．２％程度の伸び縮みは避けられないが、例えば、５６０ｍｍの周長の場合に、０．２％＝１．１２ｍｍにもなり、１０回転もすれば、１０ｍｍ以上の誤差が蓄積されてしまう。
【００１５】
本発明の課題は、光学可変パターンを原反フィルムの正確な位置に、繰り返し複製することができる光学可変パターンの複製装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、基材フィルム上に成形材料が塗布され、位置合せマークが予め印刷された原反フィルムを供給する原反給紙手段と、光学可変パターン型が形成された複製版を用いて、前記原反フィルム上の成形材料に光学可変パターンを転写する転写手段と、前記位置合せマークを検出する第１の検出手段と、前記転写手段で転写された光学可変パターンの位置を検出する第２の検出手段と、前記転写手段に設けられ、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の出力に基づいて、前記原反フィルムに与えるテンションを制御するテンション制御手段と、を含む光学可変パターンの複製装置である。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光学可変パターンの複製装置において、前記テンション制御手段は、前記第１の検出手段に対して、前記第２の検出手段の出力が早いタイミングで検出されたときに、前記原反フィルムに与えるテンションを強める側に制御することを特徴とする光学可変パターンの複製装置である。
請求項３の発明は、請求項１に記載の光学可変パターンの複製装置において、前記第２の検出手段は、前記転写手段に含まれる前記複製版が巻き付けられた版胴の回転パルスを検出すること
を特徴とする光学可変パターンの複製装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。
図１は、本発明による光学可変パターンの複製装置の実施形態の主要部を示す図、図２は、本実施形態に係る光学可変パターンの複製装置のテンションコントローラの動作を示すフローチャート、図３は、動作を説明する模式図である。なお、以下に示す実施形態では、前述した図５，図６の基本構成と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する図面や説明を適宜省略する。
【００１９】
この実施形態の光学可変パターンの複製装置は、ホログラム形成用フィルム１として、基材フィルム２上にＵＶ硬化樹脂層３が塗布されたものに、従来と異なり、図３に示すように、位置合せマークＭが所定の間隔で予め印刷された原反フィルムを用いている。
【００２０】
そして、本実施形態の複製装置は、位置合せマークＭを検出する第１のセンサＳ１と、転写装置３０で転写されたホログラムの絵柄３Ａを検出する第２のセンサＳ２と、テンション制御装置８０等とが付加されている。
【００２１】
テンション制御装置８０は、転写装置３０の手前側に設けられ、ホログラム形成用フィルム１にテンションを与えるテンションローラ８１，８２と、第１のセンサＳ１と第２のセンサＳ２の出力に基づいて、テンションローラ８１，８２の加圧力を駆動制御するコントローラ８３とを備えている。
【００２２】
次に、図２、図３を参照しながら、本実施形態の動作を説明する。
まず、コントローラ８３は、第１のセンサＳ１で検出された位置合せマークＭの読み取りタイミングｔ１を入力し（Ｓ１０１）、次いで、第２のセンサＳ２で検出された転写装置３０で転写されたホログラムの絵柄３Ａの読み取りタンミングｔ２を入力する（Ｓ１０２）。
【００２３】
ここで、コントローラ８３は、読み取りタイミングｔ１と読み取りタンミングｔ２とを比較して（Ｓ１０３）、読み取りタンミングｔ２が読み取りタイミングｔ１よりも早い場合には、テンションローラ８１，８２のテンションを緩めて、ホログラム形成用フィルム１が縮むように制御する（Ｓ１０４）
一方、読み取りタンミングｔ２が読み取りタイミングｔ１よりも遅い場合には、テンションローラ８１，８２のテンションを張って、ホログラム形成用フィルム１が伸びるように制御する（Ｓ１０５）。
なお、正常な場合には、Ｓ１０１に戻る。そして、第１のセンサＳ１が、ホログラム形成用フィルム１の位置合せマークＭのＥＮＤマークを検出するまで、上記処理を繰り返す（Ｓ１０６）。
【００２４】
以上のように、本実施形態では、印刷による位置合せマークＭとホログラムの絵柄３Ａを検出して、ホログラム形成用フィルム１の伸び縮みを利用して、転写位置を制御するので、簡単な改良によって、正確にホログラムの転写位置を制御することができる。
なお、ホログラム形成用フィルム１に通常印刷物を加える場合に、従来は、ホログラムを形成した後に行っており、ホログラムの絵柄３Ａの検出後に、印刷によって位置あわせをしていた。このような方法では、印刷に比べて高価なホログラム分のロスが非常に大きくなるため、本実施形態のような方法が有効である。
【００２５】
図４は、本発明による光学可変パターンの複製装置の他の実施形態の主要部を示す図である。
前述した実施形態では、第２のセンサＳ２がホログラムの絵柄３Ａ（光学可変パターン）を検出する例で説明したが、この実施形態では、エンボスローラ（版胴）３１上のパターン位置は、エンボスローラ３１の回転パルスを検出して、先刷りした位置合せマークＭのみを、第１のセンサＳ１で読んで位置あわせを行うようにしたものである。
この実施形態の場合には、エンボスローラ３１の１回転ごとに、第１のセンサＳ１のみがホログラム形成用フィルム１の位置合せマークＭを読み取る（１マークセンサ方式）。ホログラムの絵柄３Ａと位置合せマークを一致させるということは、エンボスローラ３１の周長と、マークピッチを一致させることに他ならないので、コントローラ８３は、上記マーク読み取り時に、常に同じ位置にマークがあるか否かだけを読み取れば、制御が可能となる。なお、この場合には、初期位置は、別途目視で合わせる必要がある。
以上説明したように、本実施形態は、機械構成的にはセンサの数を減らせるので、構造が簡単になる、という効果がある。
【００２６】
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、ホログラムの微細エンボスパターンの例で説明したが、光回折パターンや２〜１０μｍの微細凹凸のある砂目などＯＶＤ（ｏｐｔｉｃａｌ　　ｖａｒｉａｂｌｅ　　ｄｅｖｉｃｅ）と呼ばれる光学可変パターンを全て含むものである。
【００２７】
上記実施形態では、先刷りの位置合せマークに対して、ホログラムの絵柄が遅れてきたときに、テンションを緩めて、フィルムの伸びを押さえ、ホログラムの絵柄を早めるようにしたものである。フィルムは、基本的には、伸ばす方向の制御しかできず、伸び量を増やしたり、減らしたりするだけである。したがって、積極的に、フィルムを縮めることはできないが、テンションを弱める方向に制御することはできる。通常ラインを稼動しているテンションが、例えば、３０Ｎの場合に、縮めたいときには１Ｎもしくは制御下限値にし、伸ばしたいときには、９０Ｎというように制御すればよい。つまり、縮めたいときには、積極的に通常のライン稼動時のテンションから緩めるようにすればよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、印刷による位置合せマークと光学可変パターンを検出して、原反フィルムの伸び縮みを利用して、転写位置を制御するので、簡単な構成で、正確な位置に光学可変パターンを繰り返し複製することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学可変パターンの複製装置の実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態にかかる光学可変パターンの複製装置のテンションコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態にかかる光学可変パターンの複製装置の動作を説明する模式図である。
【図４】本発明による光学可変パターンの複製装置の他の実施形態の主要部を示す図である。
【図５】ホログラム複製装置の一例を示す図である。
【図６】図５の装置の転写装置付近を示す拡大図である。
【符号の説明】
８０　テンション制御装置
８１，８２　テンションローラ
８３　コントローラ
Ｓ１　第１のセンサ
Ｓ２　第２のセンサ

Claims

基材フィルム上に成形材料が塗布され、位置合せマークが予め印刷された原反フィルムを供給する原反給紙手段と、
光学可変パターン型が形成された複製版を用いて、前記原反フィルム上の成形材料に光学可変パターンを転写する転写手段と、
前記位置合せマークを検出する第１の検出手段と、
前記転写手段で転写された光学可変パターンの位置を検出する第２の検出手段と、
前記転写手段に設けられ、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の出力に基づいて、前記原反フィルムに与えるテンションを制御するテンション制御手段と、
を含む光学可変パターンの複製装置。
請求項１に記載の光学可変パターンの複製装置において、
前記テンション制御手段は、前記第１の検出手段に対して、前記第２の検出手段の出力が早いタイミングで検出されたときに、前記原反フィルムに与えるテンションを強める側に制御すること
を特徴とする光学可変パターンの複製装置。
請求項１に記載の光学可変パターンの複製装置において、
前記第２の検出手段は、前記転写手段に含まれる前記複製版が巻き付けられた版胴の回転パルスを検出すること
を特徴とする光学可変パターンの複製装置。