JP2016540658A - 基材ウェブ上のパターンを製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

基材ウェブ上のパターンの製造方法であって、方法が、突起であって、基材ウェブに塗布される所望のパターンに対応する突起とくぼみの表面レリーフ構造を有する製造ツールを与えることを含む方法を開示する。硬化性材料は、製造ツール上の表面レリーフ構造の突起に塗布される。第一の位置において、表面レリーフ構造上に適用された硬化性材料と基材ウェブとの接触をもたらす。基材ウェブと表面レリーフ構造が、基材ウェブの移送方向に沿って互いに離間している、第一の位置から第二の位置へ、共に移送される。第二の位置において、基材ウェブは表面レリーフ構造から分離され、パターンを形成する硬化性材料は基材ウェブに付着して運ばれる。基材ウェブと表面レリーフ構造が第一及び第二の位置の間で接触する間、及び／又は基材ウェブが第二の位置において表面レリーフ構造から分離した後に、少なくとも１つの硬化エネルギー源に曝露することにより、基材ウェブ上の硬化性材料は硬化する。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、紙幣等の価値の文書の真正性を検査するのに用いられるようなセキュリティデバイスにおいて用いるのに好適なパターンの製造方法に関する。かかるパターンを組み入れる物品、及び方法を実施する装置もまた与えられる。

貴重品、具体的には紙幣、小切手、パスポート、身分証明書、証明書及び許可証等の価値の文書は、偽造者や、これらを不正に複製すること、及び／又はこれらの中に含まれる任意のデータを変更することを望む人の標的であることが多い。典型的には、係る物品は、物品の真正性を検査するための多くの目に見えるセキュリティデバイスを備える。例としては、セキュリティ効果をパターン要素の単一層により示すことのできるマイクロテキスト、微細なラインパターン、及び潜像等の印刷された特徴、並びに２つ又はそれより多くの層間の相互作用が安全な視覚的効果作り出すベネチアンブラインドデバイス、レンティキュラーデバイス、モアレ干渉デバイス、及びモアレ拡大デバイス等のより複雑な構造が挙げられる。他の知られるセキュリティデバイスとしては、ホログラム、透かし模様、エンボス加工、ミシン目、及びカラーシフト又は発光／蛍光インクの使用が挙げられる。係るデバイス全てに関する共通点は、デバイスにより現れる視覚的効果を、写真複写等の利用可能な再生技術により複写することが極めて困難、又は不可能であることである。磁性材料等の目に見えない効果を呈するセキュリティデバイスが用いられる場合もある。

偽造志望者の先を行くために、セキュリティデバイスのセキュリティレベルを向上させることが常に必要とされている。セキュリティデバイスが最も効果的であるために、セキュリティデバイスは、複製又は模造品と容易に区別できる必要があり、目に見えるセキュリティデバイスの場合において、これは、容易に試験される独特の視覚的効果を呈するデバイスを必要とする。上述の知られているセキュリティデバイスの型の多くは、この効果に関して、デバイスのパターン要素を作り出す高い解像度に依存する。例えば、マイクロテキスト及び微細ラインの特徴は、偽造志望者が利用可能な印刷技術により到達可能なものより高い解像度を有するそれらの要素に依存する。

さらに、異なる観察角度における、潜像、ベネチアンブラインドデバイス、レンティキュラーデバイス、モアレ干渉デバイス、及びモアレ拡大デバイスの変化する外観は、横に置くことのできる、デバイス中に含まれるパターン要素との近さに少なくとも部分的に依存する。

セキュリティデバイスのパターン要素の製造に用いられる典型的な印刷プロセスとしては、インタリオ、グラビア印刷、フレキソグラフィー、湿式リソグラフ印刷、及び乾式リソグラフ印刷が挙げられる。ＷＯ‐Ａ‐２０１１／１０７７８８は、周知の印刷プロセスの幾つかの例を開示する。到達可能な解像度は、粘度、濡れ性、及びインクの化学的性質を含む幾つかの因子、並びに表面エネルギー、むら、及び基材のウィッキングアビリティ（その全てがインクの広がりをもたらす）により制限される。入念な設計及び実施により、係る技術を用いて線幅が２５μｍ〜５０μｍであるパターン要素を印刷することができる。例えば、グラビア印刷又は湿式リソグラフィー印刷により、線幅を約１５μｍまで下げることが可能である。しかし、この解像度における一貫した結果は、達成が困難であり、いずれの場合においても、解像度のこのレベルは、依然としてセキュリティデバイスに大幅な制限を課す。より高い解像度の要素（すなわち、より小さい線幅）は、極めて望ましい。

上述の印刷技術の代替として提案された１つのアプローチは、例えばＷＯ‐Ａ‐２００５０５２６５０で言及された、Ｎａｎｏｖｅｎｔｉｏｎｓ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ ＬＬＣによるいわゆるＵｎｉｓｏｎ Ｍｏｔｉｏｎ（登録商標）製品において用いられる。これは、表面上にインクを広げる前に、基材表面にくぼみとしてパターン要素（「アイコン要素」）を作り出すことと、次いで、ドクターブレードで過剰のインクをこすり落とすこととを含む。得られる着色されたくぼみは、約２μｍ〜３μｍの線幅で製造することができる。この高い解像度は、非常に良好な視覚的効果を作り出すが、プロセスが複雑かつ高価である。さらに、その表面のくぼみを導入する必要により、最小の基材厚みに制限がある。

ＷＯ‐Ａ‐２００８／０００３５０及びＷＯ‐Ａ‐２０１１／１０２８００は、型にくぼみのパターンを形成し、次いでそれを硬化性インクで充填し、キャリアに塗布する技術を開示する。インクは硬化し、キャリアに付着する。しかし、硬化したインクは、型のくぼみからの除去の際に損傷する傾向があるため、パターンは、完全には再現されない場合がある。

本発明は、基材ウェブ上のパターンの製造方法であって、方法が、
突起及びくぼみの表面レリーフ構造を有する製造ツールであって、突起が基材ウェブに適用される所望のパターンに対応している製造ツールを与えることと、
製造ツール上の表面レリーフ構造の突起に硬化性材料を塗布することと、
第一の位置において、表面レリーフ構造上の塗布された硬化性材料と、基材ウェブとの接触をもたらすことと、
基材ウェブの移送方向に沿って互いに離間している、第一の位置から第二の位置へ、接触した基材ウェブ及び表面レリーフ構造を共に移送することと、
第二の位置において基材ウェブを表面レリーフ構造から分離し、パターンを形成する硬化性材料が基材ウェブに付着して運ばれることと、
基材ウェブ及び表面レリーフ構造が第一及び第二の位置の間で接触している間、及び／又は基材ウェブが第二の位置において表面レリーフ構造から分離した後に、少なくとも１つの硬化エネルギー源への曝露により、基材ウェブ上の硬化性材料を硬化させることと、
を含む方法を与える。

「突起」及び「くぼみ」は、係る領域の表面レリーフ構造の互いに対する高さを指し、必ずしも製造ツール表面の名目平面に対する高さでないことに留意されたい。したがって、例えば、「くぼみ」は、「突起」より低い高さであるが、必ずしも製造ツール表面の元々の平面より低いわけではない。各突起の表面は、好ましくは平滑、すなわち、製造ツール表面の名目平面に対して実質的に一定の高さである。例えば、表面レリーフ構造が円柱面に配置された場合、各突起の表面は、円柱の中心から実質的に一定の半径にある。

製造ツール上の表面レリーフ構造の突起（高い部分）としてパターンを規定することと、インク等の硬化性材料を転写することによる、高い部分（だけ）から基材ウェブ上への、パターンの複製は正確である。なぜなら、表面レリーフ構造による硬化性材料の不本意な保存を、従来の技術と比較して低減し、又は消滅させるからである。この点において、本開示で開示された方法は、フレキソグラフ印刷の形態を考えることができる。したがって、表面レリーフ構造は、フレキソグラフ印刷レリーフと呼ばれる場合もある。しかし、周知のフレキソグラフ技術には、上記のように、インクの広がりに起因する低解像度の問題がある。硬化性材料を利用することと、基材ウェブと硬化性材料を運ぶ表面レリーフ構造との間の延長された接触を整えることにより（単一点の接触とは対照的に）、係る広がりは実質的に低減し、解像度は著しく向上する。なぜならば、延長された接触は、硬化性材料を基材ウェブに付着させる、より長い時間を許容し、それは、（従来のプロセスにおいて要求されるような）表面レリーフ構造及び基材ウェブ間に適用される十分な圧力を必要としないで、十分なパターンの転写を可能にするからである。

高圧力接触に対する必要の低減は、これが、転写プロセスの間の表面レリーフ構造の変形を低減させるため、極めて有益であることが本発明者らにより見出された。それは他に、突起のサイズ、したがって転写されたパターン要素の明らかな増大をもたらすことができる。例えば、圧力を互いの方向に適用する２つの対立ローラー間のニップ中で、パターンが基材ウェブに転写される従来のフレキソグラフ印刷法において、適用された圧力は押しつぶしを引き起こすことができるため、表面レリーフ構造の広がりが生じ、印刷された要素の幅が突起の真の幅の２倍程度に増大する。基材ウェブと表面レリーフ構造上の硬化性材料との接触が維持される時間を延長することにより、本発明は、適用される圧力に対する必要を低減し、したがって転写されたパターンの解像度の向上を直接的にもたらす。例えば、本発明の方法の実施態様は、表面レリーフ上の突起の真の幅に対してわずか３０％以下の増加で、また１対１の関係にまで減少した、転写されたパターン要素の寸法を達成した。本発明者らにより、転写の間の低い又はゼロの圧力と、延長されたラップ接触との組み合わせが（単一点接触とは対照的に）、特に良好な結果を生み出すことが見出された。

硬化性材料の硬化は、１つのステップ又は幾つかのステップ（別個の又は連続の）において実施することができる。幾つかの特に好ましい実施において、硬化することは、基材ウェブが表面レリーフ構造から分離したときに（だけ）、すなわち、第二の位置の下流で実施される。これは、除去することをより困難にする、表面レリーフ構造上の任意の材料の不本意な硬化を回避するため、有利である。（例えば、それは、着色の間に、くぼみへ不必要に流れ込む場合がある）。

他の好ましい実施において、基材ウェブが第二の位置において表面レリーフ構造から分離されたときに、少なくとも部分的に硬化したパターンを形成する材料が基材ウェブに付着して運ばれるように、基材ウェブと表面レリーフ構造が第一及び第二の位置の間で接触している間に、硬化性材料は硬化エネルギー源への曝露により少なくとも部分的に硬化する。これは、基材ウェブに対する硬化性材料の接着性を向上させ、基材が表面レリーフから除去される前に（このことは、不鮮明にすることの危険を冒す）、適所にパターンを固定することを助ける。延長されたラップ接触の間に実施された硬化は、さらなる硬化ステップが必要とされないほど、材料の完全な硬化に十分であることができるが、より好ましくは、完全な硬化に到達しない。したがって、第二の硬化ステップを、好ましくは表面レリーフからのウェブの分離の後に実施して硬化を完了させてよい。したがって方法は、表面レリーフ構造からのウェブの分離の後に、基材ウェブ上で運ばれる少なくとも部分的に硬化した材料を硬化エネルギー源に再曝露して、材料を完全に硬化させることをさらに含んでよい。

これは、形状に応じて同一又は異なる硬化エネルギー源により実施してよい。

硬化性材料が表面レリーフ構造に塗布されたとき、それはレリーフの突起（すなわち高い部分）上のみに塗布され、実質的にくぼみには塗布されないことに留意されたい。

好ましくは、表面レリーフ構造が実質的に円柱であり、第一及び第二の位置がその外周上の離間した位置であることによって、基材ウェブ及び表面レリーフ構造が円柱の回転によって円柱の外周の部分に沿って移送されたときに、それらは、互いに接触が維持される（例えば、ウェブ張力によって）。

特に好ましい実施態様において、円柱の外周の部分は、円柱の全外周の少なくとも８分の１であり、好ましくは円柱の全外周の少なくとも４分の１であり、さらに好ましくは円柱の全外周の少なくとも３分の１であり、最も好ましくは円柱の全外周の少なくとも半分である。

表面レリーフ構造は、例えばローラーの表面に形成することができ、又はクランプローラー等のローラーで運ばれるスリーブ又はシートとして形成することができる。

好ましい例において、第一及び第二の位置は、基材ウェブの移送方向に沿って互いに５０ｍｍ〜３５０ｍｍ、好ましくは１００〜２５０ｍｍ離間している。有利には、基材ウェブ上の任意のある点の第一の位置から第二の位置への移動時間は、（ウェブ速度を１０ｍｐｍ〜４０ｍｐｍと見積もると）０．２秒〜２秒であり、より好ましくは０．４秒〜１秒である。

好ましくは、硬化性材料は、１つ又はそれより多くのローラーを含む転写ローラーアセンブリから表面レリーフ構造に塗布される。転写ローラーアセンブリは、規定の厚みの硬化性材料の層を転写するように適合した計測ローラー、好ましくはアニロックス又はグラビアローラーを含んでよい。

典型的には、係るローラーは、セル状又はスクリーン表面構造を有し、セルの深さ及びピッチは、所望のインク厚みを運ぶように選択される。フレキソグラフレリーフが、アニロックスセル又はスクリーンパターンの壁により常に完全に支持されるように、アニロックスローラー上のセル寸法は、フレキソグラフ印刷レリーフ（表面レリーフ構造）の最小の寸法より小さいこと、すなわち、アニロックスセル中の高い部分の浸漬を防止するように、フレキソグラフレリーフの各高い部分は、少なくとも１つのセルの壁（好ましくは複数のセルの壁）に接触することが望ましい。さらに、アニロックスセルパターン中の壁（すなわち「島」領域）の厚みが、アニロックスセルパターンの曲線因子を最大化するように最小化されることも、この壁の寸法がフレキソグラフ印刷パターン中の最小の線幅の寸法より十分小さいはずであることも望ましい。好ましくは、表面レリーフ（フレキソグラフパターン）上の突起は、最小の寸法が５〜５０ミクロン、好ましくは５〜３０ミクロン、より好ましくは１０〜２０ミクロンである突起を含む。例えば、フレキソ印刷パターン上に存在する最も薄い線幅が約４０ミクロンである場合、セルのピッチは４０ミクロンより小さいことがよく（好ましくは多くとも２分の１未満）、壁の厚みすなわちセル間の幅は、好ましくはいずれよりもはるかに小さいことがよい（好ましくは多くとも１０分の１未満）。実際、セルパターンを製造するための彫り込みと位置決めをする電流レーザーの制限は、約２〜５ミクロンであり、これは壁の線幅に関する実際上の最小値を設定する。

硬化性材料を、計測ローラーから表面レリーフ構造上へ直接的に転写してよいが、さらなる実施態様において、転写ローラーアセンブリは、計測ローラーから表面レリーフ構造への硬化性材料の転写のために、計測ローラーと表面レリーフ構造との間にアプリケーションローラー、好ましくはオフセットローラーをさらに含む。好ましくは、アプリケーションローラーの表面は、計測ローラーの表面と比較して滑らかである。このことは、計測ローラーのセル表面により生じるインクコーティングの任意の構造化が、製造ツール上の表面レリーフに塗布されたインク中で複製されることを防止する助けとなる。例えば、アプリケーションローラーの表面は、滑らかであってよく、硬いポリマー材料であってよく、セラミック材料であってよく、又は非腐食性光沢金属表面であってよい。このような硬い材料は、アプリケーションローラーの表面を形成するのに好ましい。なぜなら、フレキソグラフレリーフ構造は、典型的に圧縮性及びエラストマーであってよく、すなわち、それは、ニップから離れた後にその元の形状に戻るからである。フレキソグラフローラーに関する材料の例は、ＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンモノマー（Ｍクラス）ゴム）である。したがって、フレキソグラフローラーの圧縮性レリーフ構造と接触するローラーの表面は、好ましくは硬いことがよく、アプリケーションローラーからフレキソ表面への高効率のインク転写をもたらすほど十分に高度の接触又はニップ圧力を生み出すために本質的に柔軟でない。

さらなる実施態様において、転写ローラーアセンブリは、アプリケーションローラーを含み、かつ計測ローラーを含まなくてよい。例えば、インクは、インクトレーからアプリケーションローラーへインクを転写するように、インキ付けローラーのシーケンス（リソグラフシステムで使用されてよいもの等）からアプリケーションローラーに塗布してよい。この場合において、（互いに対して好ましくは横方向に移動することができる）ローラーのシーケンスは、フレキソシリンダー上に転写されるインクフィルムを下へ計測し、均質にする働きをする。

転写ローラーアセンブリは、ドクターブレード、ワイピングシリンダー、「スキージー」等の１つ又はそれより多くのワイピング手段、及び／又は転写ローラーアセンブリを形成するローラーの１つ又はそれより多く（好ましくは計測ローラー、及び／又はアプリケーションローラー）から任意の過剰の硬化性材料を除去するように適合した、アプリケーションローラーに対して反対方向に回転するシリンダーシステムを含んでよい。オフセットシリンダー等のアプリケーションローラーにより、レリーフ構造上にインクを転写する場合、フレキソグラフ印刷シリンダーとの接触の後に、廃棄インクマトリックスがアプリケーションローラー上に残されてよく（表面レリーフ印刷パターンの反対）、ワイピングシステムが、好ましくはこの廃棄インクを除去するために与えられる。連続のウェブプロセスの間にワイピングローラーを綺麗に保つためのクリーニングシステムもまた、好ましくは与えられる。

追加的に又は代替的に、特に好ましい実施態様において、方法は、第二の位置の下流の表面レリーフ構造を洗浄して基材ウェブの分離の後に残っている任意の過剰の硬化性材料を除去すること、好ましくは表面レリーフ構造との接触をもたらすように配置された洗浄表面であって、表面レリーフ構造より柔らかい洗浄表面を含む洗浄メカニズムを用いることをさらに含む。好ましい例において、洗浄メカニズムは、洗浄ローラー、支持ローラーの周りに配置された洗浄ウェブ、柔軟なブレード又はスキージーを含む。これは、各くぼみの小体積が、過剰な硬化性材料により不本意に充填され、又は「架橋される」ため、パターンの寸法が小さい場合に特に利点であることが見出されている。基材ウェブが、それから分離された後（かつ、さらに硬化性材料が塗布される前）に、表面レリーフ構造を洗浄することにより、過剰な硬化性材料の蓄積を低減し、又は消滅させる。このことによって、製造物の品質に任意の有害作用が影響を与える前に、プロセスに、より長いパターン化された基材ウェブを算出させる。表面レリーフのものより柔らかい洗浄表面を用いることにより、高い領域から任意の残っているインクが除去されるだけではなく、洗浄メカニズムが、構造のくぼみ中にある場合のある硬化性材料と接触し、除去することを可能にする。好適な洗浄表面としては、糸くずの出ない繊維ローラー又はスポンジローラー、又は係る材料で作製されたウェブ等の柔らかいローラーが挙げられる。

特に好ましい実施態様において、接触表面が同じ方向に動くように、表面レリーフ構造により形成されたアプリケーションローラー及びシリンダーは、互いに反対の回転方向に回転する。

計測ローラーが、印刷シリンダーに対するインクの塗布に用いられる場合、そのセル状表面は、対応するセル状パターンを、転写されたインクに対して導入する場合があり、このことは、最終結果物に弊害をもたらす場合がある。これに対処するために、１つの好ましい実施態様において、好ましくは、アプリケーションローラーに対して異なる表面速度で回転する計測ローラーにより、硬化性材料はアプリケーションローラー表面レリーフ構造に塗布される。これは、接触の点において、アプリケーションシリンダーと計測シリンダーが互い同じ方向に移動する間、表面速度の違い（わずかだけでよい）が、インクへのせん断及び拡散効果を有し、したがってコーティング質量を均一にすること、及び計測シリンダーのセル構造に起因する任意のパターン化を低減するという結果を有する。アプリケーションローラーと計測ローラーとの表面速度の違いは、好ましくは４０％を超えず、好ましくは３０％未満であるのがよいことが予想される。最も好ましくは、計測ローラーは、アプリケーションローラーよりゆっくり回転するが、他の場合において、アプリケーションローラーはより速く回転してよい。

追加的に又は代替的に、平均化又は均質化効果は、計測ローラー及びアプリケーションローラーが、ウェブ方向に対する横方向に（すなわち、その軸方向に沿って）、互いに対して振動して（ｏｓｃｉｌｌａｔｅ）、アプリケーションローラー上に転写されたインクパターンの横方向のこすり付けを与えることにより達成してよく、又はさらに向上させてよい。好ましくは、アプリケーションローラーが横方向に振動しない一方で、計測ローラーは横方向に振動することができるが、他の場合において、反対のことが真実であることができ、又は両方が振動することができる。

熱的硬化性樹脂又はラッカー等の任意の好適な硬化性材料を用いることができる。しかし、好ましくは、硬化性材料は、放射線硬化性材料、好ましくはＵＶ硬化性材料であり、硬化エネルギー源は、放射線源、好ましくはＵＶ源である。フリーラジカル又はカチオン性ＵＶ重合を用いるＵＶ硬化性ポリマーは、ＵＶ硬化性材料として用いるのに好適である。フリーラジカル系の例としては、光架橋性アクリレートメタクリレート、又は芳香族ビニルオリゴマー樹脂が挙げられる。カチオン系の例としては、脂環式エポキシが挙げられる。ハイブリッドポリマー系は、フリーラジカル及びカチオン性ＵＶ重合の両方の組み合わせを用いることもできる。電子ビーム硬化性材料も、本開示の方法で用いるのに適切である。電子ビーム配合物は、ＵＶフリーラジカル系に類似するが、硬化プロセスの開始にフリーラジカルの存在を必要としない。代わりに、硬化プロセスは、高エネルギー電子により開始される。本開示の方法で用いる例示的な好適なＵＶ硬化性フレキソグラフインクは、ＦｌｉｎｔグループのＦｌｅｘｏｃｕｒｅ Ｆｏｒｃｅ（登録商標）である。例示的な好適な電子ビーム硬化性インクは、Ｗｉｋｏｆｆ Ｃｏｌｏｒ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＰｈｏｔｏｆｌｅｘ ＩＩ（登録商標）である。

有利には、レリーフ構造のくぼみへの材料の流れ込みを低減し又は防止するように、また、転写されたパターン要素の広がりを最小にするように、硬化性材料は高粘度である。好ましい実施態様において、その未硬化状態において、硬化性材料の粘度は２３℃において０．１〜５Ｐａ．ｓ、より好ましくは０．４〜２Ｐａ．ｓ、さらに好ましくは０．６〜１．２Ｐａ．ｓである。

好ましくは、完成したパターンは、肉眼で見え（任意選択的に拡大の後に）、そして有利には、硬化性材料は、可視スペクトル内の照明下で見える少なくとも１種の着色剤を含む。例えば材料は、着色された色相を伝えてよく、又は不透明であってよい。追加的に又は代替的に、硬化性材料は、可視スペクトル内の照明下で見えず、かつ、非可視照明、好ましくはＵＶ又はＩＲ下において、可視スペクトルで放射する少なくとも１種の物質を含んでよい。好ましい例において、硬化性材料は、発光性、りん光、蛍光、磁性、サーモクロミック、フォトクロミック、玉虫色の、金属性、光学的に変動する又は真珠光沢のある顔料のいずれかを含む。好ましい例において、硬化性材料の光学的密度は、０．１以上であり、より好ましくは０．２５以上であり、さらに好ましくは０．５以上である（光学的密度は無次元の比である）。与えられる光学的密度の値は、直径１ｍｍの円のものと等しい開口面積を有する透過密度計で測定される際の光学的密度を指す。好適な透過密度計は、ＭａｃＢｅｔｈ ＴＤ９３２である。

処理装置の種々の配置を用いることができる。しかし、好ましい実施態様において、基材ウェブは、重力に対して表面レリーフ構造の下方に配置され、少なくとも、基材ウェブと表面レリーフ構造は互いに接触する。延長されたラップ接触の間、重力の効果が、基材ウェブへの硬化性材料の転写を促進し、レリーフ構造のくぼみへ硬化性材料が流れ込まないようにするため、この配置は好ましい。

好ましくは、基材ウェブは、硬化エネルギーを透過させるフィルム、好ましくはＵＶ透過フィルムを含む。これによって、材料は基材ウェブを通して硬化する。しかし、表面レリーフ構造は、硬化エネルギーに対して透明である場合があり、この場合において、材料は、表面レリーフを通して硬化することができるため、これは必須ではない。

本発明はさらに、上述による基材と、基材上に形成されたパターンとを含む物品、好ましくはセキュリティ物品を与える。

物品は、視覚的効果、好ましくは光学的に変動する効果（すなわち、異なる観察角度において異なる外観を有するもの）を生み出すそのように作り出されたパターンと協働する他の特徴を含んでよい。例えば物品は、集束要素のアレイ、好ましくはレンズ又はミラーのアレイをさらに含み、それを通してパターンが見えるように構成されてよい。

１つの係る好ましい実施態様において、物品は、モアレ拡大型デバイスを含んでよい。したがって、好ましくは、パターンは、実質的に同一のマイクロ画像のアレイと、集束要素のアレイ及びマイクロ画像のアレイのピッチとを含み、その相対位置は、集束要素のアレイがマイクロ画像のアレイと協働してモアレ効果によるマイクロ画像の拡大版を作り出すようなものである。

別の好ましい実施態様において、物品は、レンティキュラー型のデバイスを含んでよい。これは、好ましくは、パターンが画像要素のアレイを含み、各画像要素が画像の部分を表し、少なくとも２つの異なる画像からの画像要素がアレイを横切って交互に配置され、それによって少なくとも２つの異なる画像の異なる１つが、集束要素のアレイにより観察角度に応じて観察者に向けられる。

セキュリティデバイスの多くの他の型は、デバイスのパターン要素を作り出す上記の技術により作製することができる。係るデバイスのさらなる例は、ＷＯ‐Ａ‐２０１３／０５４１１７に記載される。

幾つかの好ましい実施態様において、物品はセキュリティ要素、好ましくは、例えばセキュリティ文書への適用又は組み入れに好適なスレッド、細片、フォイル、又はパッチであってよい。代替的に、物品は、文書の一体的な部分を形成する基材を含むセキュリティ文書、好ましくは紙幣、身分証明書、運転免許証、パスポート又は証明書であってよい。

本発明はさらに、基材ウェブ上にパターンを製造する装置であって、装置が、
突起及びくぼみの表面レリーフ構造を有する製造ツールであって、突起が基材ウェブに適用される所望のパターンに対応している製造ツールと、
製造ツール上の表面レリーフ構造の突起に硬化性材料を塗布するように適合した転写アセンブリと、
移送アセンブリであって、
第一の位置において、表面レリーフ構造上の塗布された硬化性材料と、基材ウェブとの接触をもたらし、
基材ウェブの移送方向に沿って互いに離間している、第一の位置から第二の位置へ、接触した基材ウェブと表面レリーフ構造を共に移送し、
第二の位置において表面レリーフ構造から基材ウェブを分離し、パターンを形成する硬化性材料が基材ウェブに付着して運ばれるように構成された移送アセンブリと、
基材ウェブと表面レリーフ構造が第一及び第二の位置の間で接触している間、及び／又は基材ウェブが第二の位置において表面レリーフ構造から分離した後に、硬化エネルギーに硬化性材料を曝露するように適合した少なくとも１つの硬化エネルギー源と、
を含む、装置を与える。

上記の方法を実施する手段、及びその好ましい特徴のいずれかを含むように、装置を適合させることができる。

上述のように、全ての硬化が、基材ウェブと表面レリーフ構造との分離の後に起こるように、少なくとも１つの硬化エネルギー源は、第二の位置の下流に位置してよい。他の好ましい実施態様において、基材ウェブが第二の位置において表面レリーフ構造から分離したときに、少なくとも部分的に硬化したパターンを形成する材料が基材ウェブに付着して運ばれるように、少なくとも１つの硬化エネルギー源は、基材ウェブと表面レリーフ構造が第一及び第二の位置の間で接触している間に、硬化エネルギーに硬化性材料を曝露するように適合した硬化エネルギー源を含む。この硬化エネルギー源は、転写されたパターンを完全に硬化するように構成してよいが、好ましくは延長されたラップの間に部分的な硬化だけを達成し、第二の位置の後に硬化を完了させる。このことは、第二の位置の近くに配置された２つの別個のエネルギー源又は単一のエネルギー源を用いて達成してよい。

パターンを製造する方法及びそのための装置の例は、添付の図面を参照してここで記載される。

図１ａは、第一の実施態様による基材ウェブ上のパターンの製造方法を実施する例示的な装置を示す。 図１ｂは、第一の実施態様の変形による基材ウェブ上のパターンの製造方法を実施する例示的な装置を示す。 図２は、第二の実施態様による基材ウェブ上のパターンの製造方法を実施する例示的な装置を示す。 図３は、第三の実施態様による基材ウェブ上のパターンの製造方法を実施する例示的な装置を示す。 図４は、第四の実施態様による基材ウェブ上のパターンの製造方法を実施する例示的な装置を示す。 図５は、本発明の実施態様にしたがって製造された基材上のパターンを含むセキュリティ物品の実施態様の断面を示す。 図６〜８は、本発明の実施態様によるセキュリティ物品を含む３つの例示的なセキュリティ文書を示す。 図６〜８は、本発明の実施態様によるセキュリティ物品を含む３つの例示的なセキュリティ文書を示す。 図６〜８は、本発明の実施態様によるセキュリティ物品を含む３つの例示的なセキュリティ文書を示す。

図１ａは、基材ウェブ１上のパターンＰを製造する方法及び装置１０の第一の好ましい実施態様を示す。基材ウェブ１は、例えばポリプロピレン（例えばＢＯＰＰ）等のポリマーフィルムを含んでよく、好ましくは可視スペクトル中の光及びＵＶの両方に対して実質的に透明である。基材ウェブ１は、サポートローラー９ａ及び９ｂを含む移送メカニズム（完全には示されていない）により、移送方向ＴＤに沿って移送される。基材ウェブは、印刷シリンダー２の周りを通過し、ローラー９ａ及び９ｂにより印刷シリンダー２に対して張力下で保持される。本例において、ローラー９ａ及び９ｂは、「上側にある（ｌａｙ‐ｏｖｅｒ）」ローラーである。各ローラー９ａ、９ｂは、印刷シリンダー２の中心から離れて、基材ウェブ上に垂直に下向きに（すなわち、負のｚ軸方向に）働く重りを置く。したがって、無加圧（又は低圧力だけ）が、各々のローラー及び印刷シリンダー２の間の基材ウェブ１に適用される。ウェブ１の張力は、好ましくは１０〜１００Ｎであり、より好ましくは２５〜５０Ｎである。

印刷シリンダー２は、その外周の周りで、図１では見えない高い部分（突起）とくぼみで形成された表面レリーフ構造３を運ぶ、製造ツールである。表面レリーフ構造は、印刷シリンダーの表面に追随するため、それ自体が実質的に円柱状（すなわち、レリーフ構造は円柱面状に配置されるが、印刷されるキャラクター／パターンを規定するレリーフは、当然にその面から離れる）である。レリーフ構造は、印刷ローラーの一体的な部分であってよく、又は、使用の際に平坦なローラーに取り付けられる分離可能な板若しくはスリーブとして形成することができる。この後者の選択は、必要に応じてレリーフ構造を比較的容易に置き換えることを可能にする。レリーフ構造３の高い部分は、基材ウェブ１上に形成される所望のパターンＰに対応する。各高い部分は、好ましく実質的に平滑である。

インク等の硬化性材料６は、アプリケーション手段７により容器５から表面レリーフ構造３に塗布され、この場合において、それは転写ローラーアセンブリを含む。これは、容器５からインクを取得するアニロックスローラー等の計測ローラー７ａを含む。計測ローラーの表面は、所望のインク厚みがローラー表面上にコーティングされるように、例えばセル状パターンで構成される。ドクターブレード等のワイピング手段７ｃを、任意の過剰のインクを除去するために与えてよい。

インクは、計測ローラー７ａからオフセットローラー等のアプリケーションローラー７ｂ上に転写される。計測ローラー表面の構造により生じるインクの任意のパターン化が、印刷シリンダーへの転写の前に低減するように、アプリケーションローラー７ｂは、好ましくは計測ローラーの表面より滑らかな表面を有する。このことは、表面レリーフ構造３の寸法が、計測ローラー７ａのセル状表面のものと同程度、又はそれより小さい場合があるため、特に好ましい。例えば、微細なアニロックスローラーのセル寸法が、典型的には約２０ミクロンであってよい一方、表面レリーフパターンの寸法（例えば線厚み）は、１〜５０ミクロン、好ましくは５〜３０ミクロンであってよい。

アプリケーションローラー７ｂは、表面レリーフ構造３の高い部分（だけ）にインク６を塗布する。これは、フレキソグラフ印刷で知られるように、インク及びローラー間に適用される圧力の特性の選択により達成される。好適なＵＶ硬化性フレキソグラフインクの粘度は、２３℃において、例えば０．１〜５Ｐａ．ｓであってよい。本開示の方法で用いられる、例示的な好適なＵＶ硬化性フレキソグラフインクは、ＦｌｉｎｔグループのＦｌｅｘｏｃｕｒｅ Ｆｏｒｃｅ（登録商標）である。インクが表面レリーフ構造の高い部分に転写された後に、アプリケーションローラー７ｂ上に残ったインクを除去し、及び／又は広げるために、ワイピングローラー７ｄを与えてもよい。ワイピングローラー７ｄは、アプリケーションローラー７ｂと接触して配置され、好ましくは、ワイピングローラー７ｄは、アプリケーションローラー７ｂ同じ方向に回転する。代替的に、スキージーシステムを利用してよい。

図１に示されるインクアプリケーション手段７は例示的であり、容器から直接的に表面レリーフ３上にインクを転写するように配置された単一のインキ付けローラーを含む、多くの他の構成を利用できることに留意されたい。

印刷シリンダー２の回転は、ローラー９ａと印刷シリンダー２との間のニップで形成された位置Ｌ₁において、インクでコーティングされたレリーフ構造３とウェブ１との接触をもたらす。着色された領域はウェブ１と接触し、この構成において、ウェブが印刷シリンダーの外周に沿って移送されると、インクは、使用されるインクの型に応じてＵＶ放射源又は熱源等の硬化エネルギー源８ａに、任意選択的に曝露される。硬化エネルギー源８ａが与えられる場合、インクは、この構成において少なくとも部分的に硬化し、また、完全に硬化してよい。シリンダー２の外周の周りで、位置Ｌ₁からゼロでない距離で離間した位置Ｌ₂において、ローラー９ｂは、印刷ローラーからウェブ１を分離させる。少なくとも部分的に硬化したインクも表面レリーフ３から分離し、パターンＰはウェブ１上で運ばれる。

代替的に又は追加的に、第二の硬化ステーション８ｂを、印刷シリンダー２からの分離の後にウェブ１上のインクを完全に硬化させるように与えてよい。代替的に、両方の硬化ステップは、ウェブが印刷シリンダー上及びそれから離れた両方で照射されるように、例えばローラー９ｂ中に配置された単一の硬化エネルギー源により実施することができる。

任意選択であるが、好ましくは、洗浄メカニズム４を与えてよく、それは、位置Ｌ₂における基材ウェブの分離の後に、レリーフ構造３上に残っている任意のインクを除去するように配置される。洗浄メカニズム４は、例えば洗浄表面がくぼみに変形するように、表面レリーフ構造と、表面レリーフ構造より好ましくは柔らかい表面とを接触させるように構成されたローラーを含むことができ、それによって、その中に保持された任意のインクと接触し、かつそれを除去する。ローラー表面は、例えば繊維又はスポンジで形成することができる。他の例において、洗浄メカニズム４は、洗浄ウェブ（以下で図４を参照してさらに記載される）、又はブレード又はスキージーを含むことができる。

図１ａの例において、ウェブ１は、その全外周の約半分に沿って、印刷シリンダーとの接触を維持する。これは、レリーフ構造３からの解放の前に、インクをウェブ１上で硬化させることのできる時間を延長するために望ましく、それは、インクの広がり又はぼかしの可能性を低減する。

しかし、ウェブが有限の距離に関して印刷シリンダーとの接触を維持すること（例えば、ローラー間のニップで規定される単一点においてではなく）を条件として、より長い又はより短い有限の距離が適切である場合がある。好ましい例において、ウェブ１は、その全外周の少なくとも８分の１に沿って、好ましくは少なくとも４分の１に沿って、より好ましくは少なくとも３分の１に沿って、最も好ましくはシリンダーの外周の少なくとも半分に沿って、印刷シリンダー３と接触を維持するが、実際は、距離（したがって継続時間）は、シリンダーの寸法及び移送速度に依存する。

好ましい例において、第一及び第二の位置は、基材ウェブの移送方向に沿って、互いに５０ｍｍ〜３５０ｍｍ、好ましくは１００〜２５０ｍｍ離間される。有利には、基材ウェブ上の任意のある点の第一の位置から第二の位置への移動時間は、（ウェブ速度を１０ｍｐｍ〜４０ｍｐｍと見積もると）０．２秒〜２秒、より好ましくは０．４秒〜１秒である。

図１ｂは、図１ａの装置の変形を示し、そこでは、類似の要素は上記と同一の参照番号でラベルされる。この場合において、インクアプリケーション手段７は、同様に計測（例えばアニロックス又はグラビア）ローラー７ａと、アプリケーションローラー７ｂと、ワイピングローラー７ｃとを含む。しかし、計測ローラー７ａは、計測ローラー７ａの表面から過剰のインクを自ら除去する、ドクターチャンバーボックス５’からインク１６を受けとる。

全ての実施態様において、フレキソレリーフが、アニロックスセル又はスクリーンパターンの壁により常に完全に支持されるように、計測ローラー（アニロックスローラー７ａ等）上のセル寸法は、シリンダー２上の表面レリーフ構造３の最小の寸法より小さいことが好ましい。計測ローラー７ａ上のアニロックスセルパターン中のセル間の壁、すなわち島領域の厚みが、アニロックスセルパターンの曲線因子を最大化するように最小化されることも、この壁の寸法が、フレキソ印刷パターン（レリーフ３）中の最小の線幅の寸法より十分に小さいはずであることもさらに望ましい。例えばフレキソ印刷パターン（レリーフ３）上に存在する最も薄い線幅が、約例えば４０ミクロンである場合、計測ローラー７ａ上のセルのピッチは、４０ミクロンより小さいことがよく（好ましくは多くとも２分の１未満）、壁の厚みすなわち幅は、好ましくはいずれよりもはるかに小さいことがよい（理想的には多くとも１０分の１未満）。実際、彫り込みと位置決めをする電流レーザーの制限は、約２〜５ミクロンであり、これは壁の線幅に関する実際上の最小値を設定する。フレキソグラフ印刷レリーフパターン３中の主要な方向と揃わないように、計測ローラー７ａ上のセル状パターンの方向を配向させることも望ましい。例えば、フレキソグラフ印刷構造３が、ウェブの移送方向ＴＤに対して横方向のラインパターンを規定する場合、計測ローラー７ａは機械方向ＴＤと平行なセル、すなわち、フレキソグラフ印刷構造中のラインパターンに対して垂直である、同方向のセルの直線的な配列を有することが好ましい。このことは、完成した印刷において、セル状パターンの影響を最小化するのに役立つ。

全ての実施態様に適用することのできる、計測ローラー７ａ上のセル状パターンの影響を低減する別の（追加的な又は代替的な）方法は、計測ローラー７ａの表面とアプリケーションローラー７ｂを、互いに異なる速度で回転するように配置することである。これは、接触点において、表面速度の違い（わずかだけでよい）が、インクへのせん断及び拡散効果を有し、したがってコーティング質量を均一にすること、及び計測シリンダーのセル構造に起因する任意のパターン化を低減するという結果を有する。アプリケーションローラー７ｂと計測ローラー７ａとの表面速度の違いは、好ましくは４０％を超えず、好ましくは３０％未満であるのがよいことが予想される。好ましくは、計測ローラー７ａは、アプリケーションローラー７ｂよりゆっくり回転するが、反対のことが真実であることができる。他の実施態様において、ローラーの１対又はそれより多くの異なる対、例えばアプリケーションローラー７ｂと印刷シリンダー２を異なる相対速度で回転させることができるが、計測ローラーとアプリケーションローラーとの速度差を適用することが好ましい。「表面速度」は、各々のローラーの外側の表面が移動する速度を指すこと、すなわち、表面速度＝半径×角速度であることが理解されるであろう。したがって、２つのローラーは、同一の角速度（又は回転数）を有してよいが、それらの半径が異なる場合、異なる表面速度を有する。

追加的に又は代替的に、平均化又は均質化効果は、計測ローラー７ａ及びアプリケーションローラー７ｂが、ウェブ方向ＴＤに対する横方向に（すなわち、平行なローラーの軸方向に沿って）、互いに対して振動させて、アプリケーションローラー７ｂ上に転写されたセル状インクパターンの横方向のこすり付けを与えることにより達成してよく、又はさらに向上させてよい。好ましくは、アプリケーションローラー７ａが横方向に振動しない一方で、計測ローラー７ａは横方向に振動することができるが、他の場合において、反対のことが真実であることができ、又は両方が振動することができる。同様に、このことは任意の実施態様に適用することができる。

図２は、図１ａ及び１ｂのものと同一の原理で動作する装置２０の第二の実施態様を示す。ここでは、印刷シリンダー１２上において、表面レリーフ構造１３の突起１３ａ及びくぼみ１３ｂを、よりはっきりと見ることができる。インク１６は、ここではローラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、及び印刷シリンダー１２に直接的にインクを塗布する１７ｅで形成されたローラー鎖を含む、転写ローラーアセンブリ１７により、容器１５からレリーフ構造１３上に転写される。ローラー１７ｅは、アニロックスローラー等の計測ローラーであってよく、又は標準的なざらつきのないインキ付けローラーであってよい。ドクターブレード１７ｆを、上記のように過剰のインクの除去のために与えてよいが、実際は、示されるようにインキ付けローラー１７ａではなく、これを計測ローラー１７ｅに適用してよい。

計測ローラーがローラー１７ｅとして配置された場合、計測ローラー１７ｅのセル状表面構造により生じるインクの可能なパターン化は、図１ａ及び１ｂに関して議論された同一の技術のいずれかにより軽減することができる。

ローラー１７ｅが、ざらつきのないインキ付けローラーである場合、インクの計測は、ローラー１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ及び１７ｅ間のニップギャップ、及び制御された相対表面速度を有するインクローラーによるインクへのせん断動作により達成することができる。これは、印刷シリンダー上に転写されるインクに導入されるセル状パターンがないという利点を有する。したがって、広げる動作は要求されず、そして好ましくは、アプリケーションローラー１７ｅと印刷シリンダー１２は、互いに反対方向に回転するように配置される（図１ａ及び１ｂのように）。

表面レリーフ１３の突起は、したがってインクでコーティングされ、印刷シリンダーの回転は、位置Ｌ₁におけるコーティングされたレリーフとウェブ１１との接触をもたらす。ローラー１９ａ及び１９ｂの効果により、ウェブが表面レリーフと接触したままである間に、ウェブは、第二の位置Ｌ₂に向かって印刷シリンダー１２の外周に沿って移送される。この移送の間に、印刷シリンダー１２と、ウェブに圧力を適用し、かつウェブへのインクの転写を助ける対立ローラー１９ｂとの間に形成されたニップを、ウェブが通過する。しかし、好ましい実施態様において、この圧力は低く維持され、例えば０．５ＭＰａ未満、より好ましくは０．２ＭＰａ未満、よりいっそう好ましくは０．１ＭＰａ未満に維持される。インクがニップを通過する際に部分的に硬化するように、ローラー１９ｂはＵＶ（又は他の硬化エネルギー）源１８ａを備える。追加的に又は代替的に、硬化源１８ｂは、印刷シリンダー１２の内側に位置してよい。

ローラー１９ｃは、次いで位置Ｌ₂において、パターンＰを形成する少なくとも部分的に硬化したインクを伴ってウェブ１１を印刷シリンダー１２から分離させる。さらなる硬化ステップを望む場合は実施してよい。

この場合において、ウェブ２は、シリンダーの全外周の約３分の１に沿って、印刷シリンダー１２との接触を維持する。

図３は、第一及び第二の実施態様と同一の原理で動作する装置３０の第三の実施態様を示す。ここでは、インク２６は、部屋のあるドクターブレード２５から、それ自体計測ローラー（例えばアニロックス）であるアプリケーションローラー２７ａ上に直接的に供給される。部屋のあるドクターブレード２５は、所望のインク厚みに到達するように、アプリケーション／計測ローラー２７ａから直接的に過剰のインクを除去する。インクは、アプリケーション／計測ローラー２７ａから、印刷シリンダー２２上で運ばれる表面レリーフ構造２３の高い部分上に転写され、上記と同様の方法でウェブ２１との接触がもたらされる。上記のように、ウェブは、ローラー２９ａ及び２９ｂによる印刷シリンダー２２との延長されたラップ接触に拘束され、インクは、移送方向に沿って位置Ｌ₁とＬ₂の間での接触の間に放射線又は熱源２８により少なくとも部分的に硬化する。印刷されたパターンＰは、したがってウェブ２１上に転写される。ワイピングローラー２７ｂは、アプリケーション／計測ローラー２７ａの表面から余剰のインクを除去する。

図１ａ及び１ｂに関連して記載されるように、完成した印刷への計測ローラー２７ａのセル状パターンの影響を低減するために、計測ローラー２７上のセル寸法は、シリンダー２２上の表面レリーフ構造２３の最小の寸法より小さいことが好ましい。計測ローラー２７上のアニロックスセルパターン中のセル間の壁、すなわち島領域の厚みが、アニロックスセルパターンの曲線因子を最大化するように最小化されることも、この壁の寸法が、フレキソ印刷パターン（レリーフ２３）中の最小の線幅の寸法より十分に小さいはずであることも、さらに望ましい。フレキソグラフ印刷レリーフパターン２３中の主要な方向と揃わないように、計測ローラー２７上のセル状パターンの方向を配向させることも望ましい。

図４は、上記の実施態様度と同一の原理で動作する装置４０の第四の実施態様を示す。ここでは、基材ウェブ３１は、印刷シリンダー３２の下方（重力に対して）を通過するように配置される。このことは、配向が、表面レリーフ３３のくぼみではなく、基材ウェブ３１上へのインクの転写を促進するため好ましい。この優先傾向は全ての実施態様に適用され、それは、適切に配置し直すことができる。本実施態様の転写ローラーアセンブリ３７は、それが印刷シリンダー３２の上方に配置されていること、したがってドクターチャンバーブレード３５を用いてインクを計測ローラー３７ａに供給することを除いて、実質的に図１の実施態様ものと同様である。インクは、次いでアプリケーションローラー３７ｂ上に転写され、そこから表面レリーフ構造３３に塗布される。好ましくは、ワイピングローラー３７ｃも、アプリケーションローラーから過剰なインクを除去するために与えられる。

本実施態様は、基材ウェブ３１が位置Ｌ₂において分離された後に、表面レリーフ構造から過剰なインクを除去する洗浄メカニズム３４も含む。この場合において、洗浄メカニズム３４は、レリーフ構造３３の表面を横切ってウェブを移送する２つのローラー３４ｂと３４ｃの周りに配置されたウェブ３４ａの形態で、洗浄表面を含む。好ましくは、洗浄ウェブ３４ａは、くぼみからインクを除去するように、レリーフ構造より柔らかい。洗浄ローラー又はブレードを代わりに用いることができる。

本例において、指示ローラー３９ａ、３９ｂは、それらが印刷シリンダーの中心から離れて垂直に上方向に力を適用するように、ウェブ張力によりレリーフ構造に対して保持される基材ウェブに、低い又はゼロの圧力が適用されるように、下から基材ウェブ３１を支持する、層の下の（ｌａｙ−ｕｎｄｅｒ）ローラーである。また、これは好ましくは約２５Ｎである。任意選択的に、第一及び第二の位置の間の表面レリーフに対する基材ウェブの接触の維持を助けるように、１つ又はそれより多くの対立ローラー３９ｃを、印刷シリンダー３２の周りに配置することができる。各対立ローラー３９ｃと印刷シリンダー３２の間に適用される圧力は、好ましくはゼロであるのがよく、又は０．５ＭＰａ未満、より好ましくは０．２ＭＰａ未満、よりいっそう好ましくは０．１ＭＰａ未満であるのがよい。

本実施態様において、インクの硬化は、延長された接触の間ではなく、印刷シリンダー３２からの基材ウェブ３１の分離の後に起こる。これは、シリンダー上でインクの硬化が起きないため、有利であることができる。この目的に関して、硬化エネルギー源３８は第二の位置Ｌ₂の下流に配置される。

上記の技術により形成されたパターンは、５〜５０ミクロン（好ましくは５〜３０ミクロン、より好ましくは１０〜２０ミクロン）の線幅で形成することができ、したがってモアレ拡大デバイス及びレンティキュラーデバイス等のセキュリティデバイスでの使用によく適合する。例として、図５は、セキュリティ物品５０を通る断面を概略的に示し、セキュリティ物品５０はここではモアレ拡大鏡である。物品は、上記の基材ウェブの部分に対応する基材４２を含む。パターンＰ（上記のように形成される）は、ある種のピッチ及び配向で形成される同一のマイクロ画像のアレイを含む。基材４２の反対側の表面上に、レンズ４５等の集束要素のアレイが与えられる。レンズアレイのピッチ及び配向は、モアレ干渉が観察者Ｏ₁にマイクロ画像の拡大版を把握させるようなものである。任意選択的に、ロバスト性を確実にするために、保護層４６をパターンＰに適用してよい。

セキュリティ要素の他の多くの型を上記の技術により形成して、これらのパターン要素を形成することもできる。例えば、ＷＯ２０１３／０５４１１７に記載のセキュリティ要素のいずれかを、この方法で製造することができる。

そのように製造されたパターンを組み入れるようなセキュリティ物品は、セキュリティスレッド、ラベル、パッチ等のセキュリティ要素の形態をとることができる。代替的に、セキュリティ物品は、基材が文書の一体的な部分を形成する紙幣等のセキュリティ文書を含むことができる（例えば、ポリマー紙幣又は紙／ポリマーハイブリッド紙幣の場合において）。セキュリティ物品をセキュリティ物品に組み入れることのできる方法の幾つかの例は、図６、７及び８に示される。

図６は、貴重品、ここでは、とりわけパターン化された基材ウェブの長さを含むセキュリティ物品９０が組み入れられる、紙幣等の価値１００の文書の実施態様を示す。セキュリティ文書１００への挿入の前に、基材ウェブを個々のセキュリティスレッド９０に切ってよいが、好ましい実施態様において、１巻のパターン化された基材ウェブ１０を紙を作製するプロセス中に供給してよく、例えば次いで適切なサイズの個々の文書に切られた文書のウェブを形成する。ここでは、スレッド９０は、セキュリティ文書１００の第一及び第二の層１０１及び１０２の間に窓化されたスレッドとして組み入れられ、一連の窓９１を有する層１０１の少なくとも１つは、紙を作製するプロセスの間、又はその後にそこに形成される（例えば研磨により）。窓９１は、したがってベシキュラーフィルムにより伝えられるパターンＰが窓９１を通して観察できるように、セキュリティ物品９０の部分を見せる。窓９１の間で、スレッド９０のセクション９２は、文書層１０１を覆うことにより隠される。代替的に、窓化スレッドを、単一層の紙に組み入れることができ、ＥＰ００５９０５６に記載の方法により製造することができる。

図７は価値１００の文書の代替的な実施態様を示し、そこでは基材ウェブは、細片９５の適用の前又は後に形成されてよい窓９６と並んだ文書基材１０１の片側に置かれた細片物品９５に形成される。パターンＰは、窓９６を通して観察することができ、また、細片９５を構成する基材ウェブの構成に応じて、文書１００の他の面からも見える場合がある。細片９５は、例えば接着剤により文書層１０１に付着することができる。セキュリティスレッド９０の場合のように、基材ウェブの個々の細片９５への切断は、文書基材１０１と組み合わせる前又は後に実施してよい。

図８はさらなる実施態様を示し、そこでは基材ウェブはラベル物品９７に形成され、文書１００の表面に付着している。ここでは、文書基材１０１は、不透明（例えば紙）、透明又は半透明（例えばポリマー基材）、又はこれらの幾つかの組み合わせであってよい。例えば、文書基材１０１は、ラベル９７の近くにおいて透明であることができ、他の場所では実質的に不透明であることができる。以下で議論されるように、項目９７等のラベル要素及び／又は転写フォイルは、多くの方法において文書に適用することができ、価値１００の文書に適用される場合、基材ウェブの全層構造を構成しなくてよい。

図８に示されるもの等の構成は、代替的にセキュリティ文書１００の一体的な部分としてセキュリティ要素を組み入れることにより達成することができ、この場合において、全体として文書はセキュリティ物品を構成する。この場合において、文書基材１０１は、好ましくは透明なポリマーフィルムであり、上記の方法で基材ウェブ１、２１を構成する。パターンＰは、上記の方法により基材ウェブに直接的に適用される。レンズアレイ等の他の特徴を、パターンＰの反対側の上方又はその上の基材に適用して所望の光学的効果を形成してよい。不透明層を、窓領域において現れるパターンを残して、文書表面の残りに亘って印刷してよい。

Claims (49)

1. 基材ウェブ上のパターンの製造方法であって、方法が、
   突起及びくぼみの表面レリーフ構造を有する製造ツールであって、突起が基材ウェブに適用される所望のパターンに対応している製造ツールを与えることと、
   製造ツール上の表面レリーフ構造の突起に硬化性材料を塗布することと、
   第一の位置において、表面レリーフ構造上の塗布された硬化性材料と、基材ウェブとの接触をもたらすことと、
   基材ウェブの移送方向に沿って互いに離間している、第一の位置から第二の位置へ、接触した基材ウェブ及び表面レリーフ構造を共に移送することと、
   第二の位置において基材ウェブを表面レリーフ構造から分離し、パターンを形成する硬化性材料が基材ウェブに付着して運ばれることと、
   基材ウェブ及び表面レリーフ構造が第一及び第二の位置の間で接触している間、及び／又は基材ウェブが第二の位置において表面レリーフ構造から分離した後に、少なくとも１つの硬化エネルギー源への曝露により、基材ウェブ上の硬化性材料を硬化させることと、
   を含む方法。
2. 基材ウェブが第二の位置において表面レリーフ構造から分離されたときに、少なくとも部分的に硬化したパターンを形成する材料が基材ウェブに付着して運ばれるように、基材ウェブと表面レリーフ構造が第一及び第二の位置の間で接触している間に、硬化性材料が硬化エネルギー源への曝露により少なくとも部分的に硬化する、請求項１に記載の方法。
3. 表面レリーフ構造が実質的に円柱であり、第一及び第二の位置がその外周上の離間した位置であることによって、円柱が回転したときに、基材ウェブと表面レリーフ構造が円柱の外周の部分に沿って移送される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 円柱の外周の前記部分が、円柱の全外周の少なくとも８分の１であり、好ましくは円柱の全外周の少なくとも４分の１であり、さらに好ましくは円柱の全外周の少なくとも３分の１であり、最も好ましくは円柱の全外周の少なくとも半分である、請求項３に記載の方法。
5. 表面レリーフ構造が、ローラーの表面に形成され、又はローラーで運ばれるスリーブ又はシートとして形成される、請求項３又は４に記載の方法。
6. 第一及び第二の位置が、基材ウェブの移送方向に沿って互いに５０ｍｍ〜３５０ｍｍ、好ましくは１００〜２５０ｍｍ離間している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 基材ウェブ上の任意のある点の第一の位置から第二の位置への移動時間は、０．２秒〜２秒であり、より好ましくは０．４秒〜１秒である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 基材ウェブが、表面レリーフ構造の上流に配置された第一の支持ローラーと表面レリーフ構造の下流に配置された第二の支持ローラーにより、実質的に円柱状の表面レリーフ構造との接触を維持しており、第一及び第二の支持ローラーが、好ましくは実質的に円柱状の表面レリーフ構造の中心から離れる方向に向かって基材ウェブに力を適用する、請求項３〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 第一及び第二の支持ローラーが、各々の支持ローラーと実質的に円柱状の表面レリーフ構造との間の基材ウェブに圧縮力を生じさせない、請求項８に記載の方法。
10. 第一及び第二の位置の間において、基材ウェブが、基材ウェブの張力により、表面レリーフ構造との接触を維持しており、基材ウェブの張力が、好ましくは１０〜１００Ｎ、より好ましくは２５〜５０Ｎである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 第一及び第二の位置の間において、表面レリーフ構造に対して基材ウェブの接触を維持するように、１つ又はそれより多くの対立ローラーが与えられており、１つ又は各対立ローラーが、０．００１以下〜０．５ＭＰａの圧力、より好ましくは０．０５〜０．２ＭＰａの圧力を、各々の対立ローラーと表面レリーフ構造との間の基材ウェブに適用する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 硬化性材料が、１つ又はそれより多くのローラーを含む転写ローラーアセンブリから表面レリーフ構造に塗布される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 転写ローラーアセンブリが、既定の厚みの硬化性材料の層を転写するように適合した計測ローラー、好ましくはアニロックスローラーを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 転写ローラーアセンブリが、計測ローラーと表面レリーフ構造との間に、計測ローラーから表面レリーフ構造へ硬化性材料を転写するアプリケーションローラー、好ましくはオフセットローラーをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. アプリケーションローラーの表面が、計測ローラーの表面と比較して滑らかである、請求項１４に記載の方法。
16. 計測ローラーがセルのパターンを規定する表面を有し、セルの横方向の寸法が、基材ウェブに適用される所望のパターンに対応する表面レリーフ構造の突起の最小の横方向の寸法より小さい、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. アプリケーションローラーと計測ローラーが、互いに異なる表面速度で回転し、アプリケーションローラーと計測ローラーの表面速度の違いが、好ましくは４０％を超えず、より好ましくは３０％未満である、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. アプリケーションローラーと計測ローラーが、その軸方向に沿って互いに対して振動する、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 転写ローラーアセンブリが、転写ローラーアセンブリを形成するローラーの１つ又はそれより多く、好ましくは計測ローラー及び／又はアプリケーションローラーから任意の過剰の硬化性材料を除去するように適合した、１つ又はそれより多くのワイピング手段を含む、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の方法。
20. 第二の位置の下流の表面レリーフ構造を洗浄して基材ウェブの分離の後に残っている任意の過剰の硬化性材料を除去すること、好ましくは表面レリーフ構造との接触をもたらすように配置された洗浄表面であって、表面レリーフ構造より柔らかい洗浄表面を含む洗浄メカニズムを用いることをさらに含む、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 洗浄メカニズムが、洗浄ローラー、支持ローラーの周りに配置された洗浄ウェブ、柔軟なブレード又はスキージーを含む、請求項２０に記載の方法。
22. その未硬化状態において、硬化性材料の粘度が２３℃において０．１〜５Ｐａ．ｓ、より好ましくは０．４〜２Ｐａ．ｓ、さらに好ましくは０．６〜１．２Ｐａ．ｓである請求項１〜２１のいずれか１項に記載の方法。
23. 硬化性材料が、放射線硬化性材料、好ましくはＵＶ硬化性材料であり、硬化エネルギー源が、放射線源、好ましくはＵＶ源である、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方法。
24. 硬化性材料の光学的密度が０．１以上であり、より好ましくは０．２５以上であり、さらに好ましくは０．５以上である、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の方法。
25. 硬化性材料が、可視スペクトル内の照明下で見える少なくとも１種の着色剤を含む、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法。
26. 硬化性材料が、可視スペクトル内の照明下で見えず、かつ、非可視照明、好ましくはＵＶ又はＩＲ下において、可視スペクトルで放射する少なくとも１種の物質を含む、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の方法。
27. 硬化性材料が、発光性、りん光、蛍光、磁性、サーモクロミック、フォトクロミック、玉虫色の、金属性、光学的に変動する又は真珠光沢のある顔料のいずれかを含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の方法。
28. 基材ウェブが、重力に対して表面レリーフ構造の下方に配置されており、少なくとも、基材ウェブと表面レリーフ構造が互いに接触している、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の方法。
29. 表面レリーフ構造からのウェブの分離の後に、基材ウェブ上で運ばれる少なくとも部分的に硬化した材料を硬化エネルギー源に再曝露して、材料を完全に硬化させることをさらに含む、少なくとも請求項２に記載の方法。
30. 基材ウェブが、硬化エネルギーを透過させるフィルム、好ましくはＵＶ透過フィルムを含む、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の方法。
31. 表面レリーフ上の突起が、最小の寸法が５〜５０ミクロン、好ましくは５〜３０ミクロン、より好ましくは１０〜２０ミクロンである突起を含む、請求項１〜３０のいずれか１項に記載の方法。
32. 請求項１〜３１のいずれか１項に記載の方法による基材と、基材上に形成されたパターンとを含む、物品。
33. 集束要素のアレイ、好ましくはレンズ又はミラーのアレイをさらに含み、それを通してパターンが見えるように構成された、請求項３２に記載の物品。
34. パターンが、実質的に同一のマイクロ画像のアレイと、集束要素のアレイ及びマイクロ画像のアレイのピッチとを含み、その相対位置は、集束要素のアレイがマイクロ画像のアレイと協働してモアレ効果によるマイクロ画像の拡大版を作り出すようなものである、請求項３３に記載の物品。
35. パターンが画像要素のアレイを含み、各画像要素が画像の部分を表し、少なくとも２つの異なる画像からの画像要素がアレイを横切って交互に配置されており、それによって少なくとも２つの異なる画像の異なる１つが、集束要素のアレイにより観察角度に応じて観察者に向けられる、請求項３４に記載の物品。
36. 物品が、セキュリティ要素であり、好ましくはスレッド、細片、フォイル、又はパッチである、請求項３２〜３５のいずれか１項に記載の物品。
37. 物品がセキュリティ文書、好ましくは紙幣、身分証明書、運転免許証、パスポート又は証明書である、請求項３２〜３５のいずれか１項に記載の物品。
38. 基材ウェブ上にパターンを製造する装置であって、装置が、
    突起及びくぼみの表面レリーフ構造を有する製造ツールであって、突起が基材ウェブに適用される所望のパターンに対応している製造ツールと、
    製造ツール上の表面レリーフ構造の突起に硬化性材料を塗布するように適合した転写アセンブリと、
    移送アセンブリであって、
    第一の位置において、表面レリーフ構造上の塗布された硬化性材料と、基材ウェブとの接触をもたらし、
    基材ウェブの移送方向に沿って互いに離間している、第一の位置から第二の位置へ、接触した基材ウェブと表面レリーフ構造を共に移送し、
    第二の位置において表面レリーフ構造から基材ウェブを分離して、パターンを形成する硬化性材料が基材ウェブに付着して運ばれるように構成された移送アセンブリと、
    基材ウェブと表面レリーフ構造が第一及び第二の位置の間で接触している間、及び／又は基材ウェブが第二の位置において表面レリーフ構造から分離した後に、硬化エネルギーに硬化性材料を曝露するように適合した少なくとも１つの硬化エネルギー源と、
    を含む、装置。
39. 基材ウェブが第二の位置において表面レリーフ構造から分離したときに、少なくとも部分的に硬化したパターンを形成する材料が基材ウェブに付着して運ばれるように、少なくとも１つの硬化エネルギー源は、基材ウェブと表面レリーフ構造が第一及び第二の位置の間で接触している間に、硬化エネルギーに硬化性材料を曝露するように適合した硬化エネルギー源を含む、請求項３８に記載の装置。
40. 少なくとも１つの硬化エネルギー源が、第二の位置において基材ウェブが表面レリーフ構造から分離した後に、硬化性材料を硬化エネルギーに曝露するように適合した硬化エネルギー源を含む、請求項３８又は３９に記載の装置。
41. 表面レリーフ構造が実質的に円柱であり、第一及び第二の位置が、その外周上の離間した位置である、請求項３８〜４０のいずれか１項に記載の装置。
42. 移送アセンブリが、表面レリーフ構造の上流に配置された第一の支持ローラーと、表面レリーフ構造の下流に配置された第二の支持ローラーとを含み、第一及び第二の支持ローラーが、基材ウェブと実質的に円柱状の表面レリーフ構造との接触を維持するように構成されており、第一及び第二の支持ローラーが、好ましくは実質的に円柱状の表面レリーフ構造の中心から離れる方向に向かって基材ウェブに力を適用するように構成されている、請求項４１に記載の装置。
43. 第一及び第二の支持ローラーが、各々の支持ローラーと実質的に円柱状の表面レリーフ構造との間の基材ウェブに圧縮力を生じさせないように配置されている、請求項４２に記載の装置。
44. 移送アセンブリが、基材ウェブの張力により、第一及び第二の位置の間で基材ウェブと表面レリーフ構造との接触を維持するように構成されており、基材ウェブの張力が、好ましくは１０〜１００Ｎ、より好ましくは２５〜５０Ｎである、請求項３８〜４３のいずれか１項に記載の装置。
45. 移送アセンブリが、表面レリーフ構造に対して基材ウェブの接触を維持するように適合した第一及び第二の位置の間の１つ又はそれより多くの対立ローラーを更に含み、１つ又は各対立ローラーが、各々の対立ローラーと表面レリーフ構造との間の基材ウェブに０．００１以下〜０．５ＭＰａの圧力、より好ましくは０．０５〜０．２ＭＰａの圧力を適用するように構成された、請求項３８〜４４のいずれか１項に記載の装置。
46. 基材ウェブの分離の後に残っている任意の過剰の硬化性材料を表面レリーフ構造から除去するように構成された第二の位置の下流に位置した洗浄メカニズムをさらに含み、洗浄メカニズムが、好ましくは表面レリーフ構造との接触をもたらすように配置された洗浄表面であって、表面レリーフ構造より柔らかい洗浄表面を含む、請求項３８〜４５のいずれか１項に記載の装置。
47. 洗浄メカニズムが、洗浄ローラー、支持ローラーの周りに配置された洗浄ウェブ、柔軟なブレード又はスキージーを含む、請求項３８〜４６のいずれか１項に記載の装置。
48. 基材ウェブが、重力に対して表面レリーフ構造の下方に配置されており、少なくとも、基材ウェブと表面レリーフ構造が互いに接触している、請求項３８〜４７のいずれか１項に記載の装置。
49. 請求項１〜３１のいずれか１項に記載の方法を実施するように適合した、請求項３８〜４８のいずれか１項に記載の装置。

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