JP2004509794A - 平坦な材料をエンボス加工および／またはしぼ加工する装置 - Google Patents

Abstract

本発明は平坦な材料をエンボス加工および／またはしぼ加工仕上げを行う装置であって、駆動装置に結合され、個別に、または共通に駆動することができる少なくとも２つのエンボス加工ロールを含む装置である。ロールは相互間で弾発的に接触せしめることが可能で、前記ロールのピラミッド状の歯の歯先が平坦になされている。変動可能な光学的効果を備えたエンボス加工した構造体を作り出すために、前記ロールの少なくとも一方の歯Ｔ２は平坦な材料、特に金属化処理された包装用フォイルに、見る人（Ｏ）の視角、および／または光源ＬＳの種類および／または位置に応じて見かけが変わる符合（Ｌ）を設けるようにされている。これらの歯Ｔ２は、例えば、残りの歯Ｔ１よりも高さが低い。本発明による装置はエンボス加工による特殊な効果を提供するのみならず、特に耐贋造性である安全機能を作り出すことができる。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平坦な材料（特に包装用フォイル）をエンボス加工および／またはしぼ加工する装置と、該装置によって製造される包装用フォイルとに関するものである。この種の装置は、例えば本発明の出願人よるＥＰ−Ｂ−９２５９１１号によって知られている。同じ出願人による先行特許からの知識に基づいているこの引例に開示されているフォイルしぼ加工装置は、エンボス加工ロールの歯が相互に噛み合うと自ら安定化する効果によって、一方では高速の処理速度、他方では高精度を提供するように相互に偏位可能に配置されている２つのエンボス加工ロールを含むものである。このことによって先ず均一なしぼ加工を可能とし、さらに歯を相応に機械加工することによって、フォイルの極めて精度の高いエンボス加工が提供される。
【０００２】
ＥＰ−Ａ２−０１９４０４２号は、均一な反射性を有し、見る角度によってその見かけが変わる第１および第２のパターンを規定する第１および第２の光学的に非回折性のレリーフ要素がエンボス加工されている基板上のエンボス加工した物体を開示している。この出願明細書は、線パターンのみを開示しており、しぼ加工は考慮されていない。
【０００３】
エンボス加工、および、しぼ加工の品質に関して進歩した前記の従来技術が、見る位置および／または光源によって変わる光学的効果を含む符号を平坦な材料にエンボス加工することができ、それによって複製が極めて困難である安全機能を提供しうるようにするエンボス加工装置を提供したいという願望と必要性、従って本発明の目的に結びつけたのである。本装置によって製造される包装フォイルは前記符号の他にしぼ加工も可能である。
【０００４】
本発明の第一の目的は特許請求の範囲の請求項１に記載された装置によって達成される。更に有益な事項および特徴は従属請求項に規定されている。この種の装置においてエンボス加工された包装フォイルは請求項１０に記載されている。
【０００５】
以下、本発明を、実施例を示す図面を見ながら説明する。
【０００６】
エンボス加工装置の基本的な構造に関して、本発明の出願人によるＥＰ−Ａ−５００７２７１号を参照する。一方のロールが固定され、他方のロールが軸に回転自在に支承され、ばね力または空気式、またはその他の手段により調整可能な圧力で駆動ロールに対して弾発的に押圧されることが可能である２つの歯付きエンボス加工ロールの間をフォイルの帯が通される。
【０００７】
例えば、ＥＰ−Ｂ−９２５９１１号によるような従来技術による装置においては、両エンボス加工ロールに、図１の展開図において概略図示するのと同じ種類であり、周囲方向（すなわち矢印で指示する回転方向）に、かつそれと垂直な軸線方向に延びる列状に配置されたピラミッド状の歯を含む表面の歯が設けられている。図２によれば、歯の先端が平担になされ、すなわち実際には理論上の幾何学的な歯の高さの２％、好ましくは２５％まで短くされている。更に、切頭ピラミッド状歯のそれぞれの歯先は面取りすることが好ましい。ピラミッド状の歯の代わりに、円錐形、例えば切頭円錐形の歯を使用することも可能である。
【０００８】
前述した引例による好適実施態様においては、ロールは歯のピッチの少なくとも半分、好ましくは四分の三の相対的な軸線方向の遊びを有しており、そのためロールが安定した位置へ相互に移動できるようにしている。
【０００９】
従来技術によるこれらのエンボス加工ロールには同じ種類の歯が設けられているのに対して、少なくとも一方のロールに特に歯の高さと歯の面とに関して異なる設計の歯を設けることにより、陰影パターンと称しうるエンボス加工した構造体を作ることが可能であり、そこでは、しぼ加工した地内でエンボス加工した符号の強さが見る人の視角および／または照明の方向並びに種類によって変わり、それにより影のような効果を発生させることを見い出した。
【００１０】
歯の幾何学的中心線（すなわち、マス目）は、等距離でなければならない。さもなければ同期化、すなわち自動同期化が不可能となることは明白である。技術的な理由から、更に、変動が歯の高さ、または歯元の面および／または歯先、および／または、ざらざらした面、波形の面、または模様入り面のような面の設計、またはそれらの二つのパラメータ、または全てのパラメータの組み合わせのいずれかに及ぶように、同じ水平方向の射影を有する歯を使用することが有利である。
【００１１】
図４に示す実施態様においては、２つの歯Ｔ１は図１から図３までに示す歯と同じように設計され、かつ全て同じ幾何学的寸法を有し、通常のしぼ加工を行うものとして示され、一方図４の左側にある歯Ｔ２は例えば歯の高さがより低いか、または代替的に異なる歯元の面、または歯面を有している。既知のエンボス加工方法では、符号が作られる位置において歯が完全に磨滅する。
【００１２】
原則として、歯Ｔ１とは異なる高さ、形状または面を有する歯Ｔ２はどのように配置させてもよいが、歯Ｔ２はパターン、文字またはその他の符号を形作るように特定の態様で有利に配置させる。図４は、例えば文字Ｌを形成する単純な配置を示している。歯Ｔ２をそのような形態に配置させることによって、視角に応じてより大きいか、または小さいコントラストが、すなわち、より大きいか、または小さい強さが得られるような文字が作り出される。但し、ここでは光源は一定で、かつ固定されているものと想定している。代りに、見る人が常に同じ角度で符号を見ながら、光源の位置および／または波長を変えてよく、あるいは視角と光源の両方を変えてもよい。その結果は常に同じである。すなわち、符号の見かけは、パラメータの一方、または両方、または全てを変えるにつれて変化する。
【００１３】
図６のＡ，Ｂ，Ｃにおいて、それぞれの見る人を「Ｏ」で指示し、矢印は視角を指示し、見る人は陰影付きエンボス加工したＬを備えたしぼ加工フォイルをそれぞれ６Ａ，Ｂ，Ｃの位置で右上、上、および左上から見ており、光線は一定と想定して、コトラストは６Ｄが高く、６Ｅは低く、６Ｆは中間である。
【００１４】
図７は、種々の機能を組み合わせたり、またはあるコードを形成するために一群の符号を配置しうる態様を例として示している。図７は、所定の視角かつ所定位置からの照射ＬＳの下では、文字の位置に応じて、文字「Ｌ」は上と右側（Ｍ）では薄く、上右（Ｎ）では極めて薄く、底と左（Ｐ）では中間の濃さであり、左下（Ｑ）では極めて濃いことを示している。図６を参照して説明したように、符号の見かけは視角が変わるにつれて変化するが、位置、照射モード、光源の輝度と波長が変わっても変化する。
【００１５】
どのような種類の文字、または数字を対象にしてもよいことが理解されるが、判り易くするために、図７においては同じ文字「Ｌ」を使用している。この方法は安全機能のようなコードを形成する上で極めて有用であり、また変化する一連の数字を使用することも可能である。
【００１６】
このように、極めて多様な方法で、包装の帯、フォイルまたはボックスにこれらの特殊な効果を作り出すことが可能であり、かつそれらをいずれかの一つの視角、および変動する視角、および／または照射源に対して作り出すことも可能である。それぞれ視角、照射状態、または光線の波長に応じて変わるこれらの効果は歯の設計の結果によって得られる。このように、例えば、それぞれ歯の歯元面、および／または歯先面の設計において配列を変えることによって、視角および照射状態によって変わる効果を発生させる。それは歯の寸法は極めて小さいが、符号を作り出す歯の面の形状または設計を変えると、その結果エンボス加工された対象物に対する光線の反射または回折が角度位置に応じて異なる光学的効果をもたらすからである。
【００１７】
そのような符号はタバコ製品、紙タバコ、食品、チョコレート、医薬品などの包装材料に設けることができる。そのような包装の帯、またはフォイルは、大半がアルミニウム、または、折り畳み容易な紙から成る。最近は、環境上の理由から、特に金属化（メタライゼーション）処理した紙のようなエンボス加工された媒体が極めて繊維質となる一方、金属化処理層の厚さが同時に薄くなされ、それによって好ましい折り畳み性を顕著に落としているといった観点からエンボス加工された材料は改変されてきている。このことは合成基板が紙の代わりに使用された場合、または金属化処理層が同様の特性を有する合成被覆に代替された場合に言えることである。今日、紙の基板と金属層とを伴う多層フォイルや薄く蒸着した金属層を備えたフォイルが目立っている。
【００１８】
これまで、前述の光学的効果を備えたエンボス加工された構造体について、２つのエンボス加工ロールを含む圧延装置に関連して論じてきた。エンボス加工される材料の前記の開発、すなわち金属化処理層を薄くすることによって光学的効果を備えたそのようなエンボス加工の構造体の適用分野と製造可能性との双方が拡大することを考慮すると、未公開の国際特許出願ＰＣＴ／００／０２３２９９号に記載のような平坦な材料を処理する装置が有利に使用される。この装置においては、後続のエンボス加工において概ね同じパターンを形成するために、第２のエンボス加工ロールに第１の、すなわち先行するエンボス加工ロールと協働する少なくとも別のエンボス加工ロールが後続する。この装置は、同じパターンをエンボス加工する代わりに、前記の別のロール、または少なくとも３つのエンボス加工ロールのうちの１つ、または複数のロールに異なる幾何学的寸法および／または異なる設計の面を有する歯を設けることによって後続のエンボス加工工程において光学的効果を備えた前記エンボス加工された構造体が作り出されるように修正しうる。
【００１９】
前記引例には、エンボス加工ロールは同期化手段によって互いに同期化しうることも述べられている。同様に、本発明は、自動同期性を提供するために、エンボス加工ロールの１つが軸線の長手方向、および／または接触圧力の方向、および／またはエンボス加工された材料の通過方向に偏位できるように支承されているエンボス加工ロールに限定されない。更に、一方のロールのそれぞれの歯は、全てのロールの歯が外方に面している所謂ピンアップ・ピンアップ構成（ｐｉｎｕｐ−ｐｉｎｕｐ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を示す図３に示すように、他方のロールの隣接する４つの歯との間で必ずしも噛み合う必要はない。対照的に、本発明のエンボス加工方法においては、エンボス加工ロールを確実に同期化させることによって、一方のロールの歯が外方を指し、協働するロールの歯が内方を指す所謂ピンアップ・ピンダウン構成（ｐｉｎｕｐ−ｐｉｎｄｏｗｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）の使用を可能とする。
【００２０】
前記装置は、エンボス加工を行うことによって、変化する光学的効果を提供するのみならず、極めて耐贋造性があり、一般に目で見ることができる安全機能も提供することができる。そのような安全機能は、例えば高価な医薬品、電子機器、またはタバコ産業において使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
しぼ加工ロールの従来の歯の展開図を概略的に示す。
【図２】
２つのしぼ加工ロールの従来の歯の安定した噛み合い位置を示す。
【図３】
拡大した尺度で従来の歯を示す。
【図４】
図３と同じ尺度で本発明による歯を示す。
【図５】
本発明による２つのしぼ加工ロールの歯の安定した噛み合い位置を示す。
【図６】
ＡからＦまでは符号の一例により本発明による特殊なエンボス加工の効果を示す。
【図７】
エンボス加工した複数の符号の、可能な配列を示す。

Claims (11)

1. 平坦な材料をエンボス加工および／またはしぼ加工する装置であって、駆動装置に接続され、個別に、または共通に駆動することのできる少なくとも２つのエンボス加工ロールを含む装置であり、前記ロールが相互間で弾発的に接触せしめられるようになっており、前記ロールのピラミッド状または円錐状の歯の歯先が平坦になされている装置において、
   少なくとも一方のロールの歯（Ｔ２）が、見る人（Ｏ）の視角および／または光源（ＬＳ）の種類および／または位置によってその見かけが変わる浮き彫り符号（Ｌ）を、通過する平坦な材料の対応する位置に形成するような形状になされていることを特徴とする平坦な材料をエンボス加工および／またはしぼ加工する装置。
2. 変化する符号（Ｌ）を作り出す他方の歯（Ｔ２）がしぼ加工する歯（Ｔ１）とは異なる幾何学的形状および／または表面を有することを特徴とする請求項１に記載された装置。
3. 前記他方の歯（Ｔ２）が残りの歯（Ｔ１）よりも高さが小さいことを特徴とする請求項２に記載された装置。
4. 前記他方の歯（Ｔ２）が残りの歯（Ｔ１）とは異なる形状の歯元の面または歯先を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載された装置。
5. 前記他方の歯（Ｔ２）の平坦になされた部分の表面が構造化されていることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載された装置。
6. ２つのエンボス加工ロールを含むことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された装置。
7. ２つのエンボス加工ロールを含み、後続のエンボス加工工程において見かけの変化する符号を形成するために、第２のエンボス加工ロールには第１の、すなわち先行するエンボス加工ロールと協働する少なくとも別のエンボス加工ロールが続き、前記他方の歯（Ｔ２）が、前記エンボス加工ロールのうちの１つ、または複数に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された装置。
8. 前記エンボス加工ロールが同期化手段によって互いに同期化されていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された装置。
9. 非駆動ロールのうちの少なくとも１つが、軸線の長手方向に、および／または接触圧の方向に、および／またはエンボス加工された材料の通過方向に偏位可能であるように支承されていることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載された装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載された装置によって製造された金属で化処理され、および／または反射性の包装フォイルであって、しぼ加工され、かつ、しぼ加工された地に、視角（０）および／または光源（ＬＳ）の種類および／または位置に応じて強さが変化する符号（Ｌ）が設けられていることを特徴とする金属化処理され、および／または、反射性である包装フォイル。
11. 同じ見かけを、個々に、対で、または群で有する少なくとも一群の符号（Ｌ）を含むことを特徴とする請求項１０に記載されたフォイル。