JPH02273222A - 微細構造圧印装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、微細構造圧印装置、更に詳細には圧印すべき
構造のネガ像を表面に有する圧印母型と、熱可塑性材料
を加熱し圧印を行なう加熱装置を備えた微細構造圧印装
置に関する。

［従来の技術］ 例えば小切手、クレジットカード、身分証明書あるいは
有価証券等の書類の偽造に対する安全性を向上させるた
めに、これらの書類上に例えば回折を起させるような微
細な構造を形成することが行なわれている。

この種の装置（ドイツ特許公開公報第３５２７４１２号
）に記載された装置では、ローラの表面に形成された空
間的な構造を圧印することによりワニス層に転写して上
述したような構造を形成している。その場合ローラは冷
却され、紫外線を照射してワニス層を硬化させることに
より発生した反応熱を取り除いている。また、スイス特
許第６６１８０４号では、凹凸模様を有するエンドレス
の圧印母型を情報記録体と共に２つのカレンダーローラ
間に通し、情報記録体に渦電流を流すことによって圧印
母型を加熱し、熱可塑性の情報記録体に上述した構造を
圧印している。

［発明が解決しようとする課題］ 極度に微細な構造を有する圧印母型は、比較的急速に汚
れが激しくなり、そのために急速に摩耗してしまい、従
って、従来の装置では、そのような情報記録体を大量生
産することはできなかった。

ヨーロッパ特許第４３６２３号には、印刷機に用いられ
る薄いスリーブの外表面に感光ポリマーを塗布し、そこ
に押圧模様を示す凹凸構造を形成する方法が記載されて
いる。スリーブは、抑圧ローラに比較してサイズが小さ
くなっている。スリーブは、圧縮空気を加えることによ
りか拡大されて押圧ローラ上を摺動できるようになる。

本発明の課題は、圧印の速度を従来に比較して向上させ
るとともに、圧印装置の稼動時間を向上させることによ
り経済性を高めた微細構造圧印装置を提供することであ
る。

Ｃ課題を解決するための手段］ 本発明においては上述した課題を解決するために、圧印
すべき構造のネガ像を表面に有する圧印母型と、熱可塑
性材料を加熱し圧印を行なう加熱装置を備えた微細構造
圧印装置において、前記圧印母型（１２）を圧印母型の
ネガ像を被覆面（１４）に有する母型スリーブ（５）と
して形成し、前記母型スリーブ（５）を圧印ローラ（１
）上で摺動自在にし、前記母型スリーブ（５）の内径を
圧印ローラ（１）の外径よりも僅か小さくしかつ母型ス
リーブを母型ローラ上に摺動させるとき母型スリーブ（
５）を圧縮空気により拡大させる装置を設けることによ
り母型スリーブ（５）を圧印ローラ（１）上に固定し、
前記母型スリーブ（５）を装着した圧印ローラ（１）を
加熱装置により所定温度に加熱し、前記母型スリーブ（
５）を良熱伝導性物質から形成する構成を採用した。

［実施例］ 第１図において符号１で示すものは圧印ローラであり、
この圧印ローラの一方の端部には軸受シャフト２が、又
他方の端部には軸受シャフト３が設けられている。圧印
ローラｌは、これらの軸受シャフト２．３を介して不図
示の圧印装置に回転自在に取り付けられる。圧印ローラ
ｌは被覆部４を有し、この被覆部に母型スリーブ５が取
り付けられる。圧印ローラの前方端部には、溝６が、又
後万端部には突出部７が形成される。母型スリーブ５を
被覆部４に被せるためには、母型スリーブを突出部７に
当るまで押圧し、その後不図示のリング、例えば止めリ
ングを満６に挿入する。それにより横方向の移動が防止
される。

圧印ローラｌには空洞部８が設けられ、そこに液体が流
される。この液体は圧印ローラ並びに母型スリーブの温
度調節をするために用いられる。

そのために空洞部８は流入孔９並びに流出孔ｌＯを介し
て不図示の温度調節装置と接続される。液体は温度調節
装置と空洞部８間を循環する。温度調節装置は、液体を
循環させる循環ポンプと、液体を加熱する加熱装置並び
に液体を所定の温度に調節する温度調節ユニットがら構
成される。

加熱装置を温度調節装置とともに圧印ローラと一体にし
、直接空洞部８内に配置させることも可能である。その
場合は、液体を用いる必要がなくなり、加熱装置により
圧印ローラが直接加熱される。しかし空洞部８を循環す
る液体を用いることにより外部に温度調節を行なう装置
を配置した上記構成を用いると、加熱コイルあるいは誘
導作用で加熱する直接加熱装置を用いた場合より温度調
節を向上させるこができる。

第２図には母型スリーブ５の構成が図示されている。母
型スリーブは中心スリーブ１１を有し。

その被覆面に母型１２が取り付けられる。母型は好まし
くはまず平面として作られ、その一方の面に圧印すべき
微細な構造、例えば回折を起すような構造のネガ像が形
成される。このような構造は第２図で符号１３で図示さ
れている。母型を作成後、この母型を中心スリーブ１１
に被せることにより、母型スリーブの被覆面１４に圧印
すべき構造のネガ像を形成する。母型を中心スリーブ１
１に固定させる方法は、半田付け、溶接１点溶接あるい
は接着が考えられる。

上述した母型を中心スリーブ１１に巻き付ける時、当接
エツジ１５が発生する。母型が四角形の場合には、この
当接エツジはスリーブの軸と平行になる。このエツジは
後で圧印を行なう場合弱い所となるので、母型を平行四
辺形として形成するのが好ましい、それにより当接エツ
ジ１５は母線とならず、被覆面を斜行したものとなる。

母型スリーブの内径は圧印ローラの被覆部４の外径より
もわずかに小さくされる０例えば許容誤差として２００
ｍｍの直径であった場合、０．０５〜Ｏ−１ｍｍ小さく
するようにする。母型スリーブを圧印ローラに問題なく
被せることができるようにするために、第１図に図示し
たように圧印ローラの前方端に傾斜部１６が形成される
。圧印ローラに母型スリーブを摺動させるために、この
傾斜部１６により幾分母型スリー、ブを拡大させる。圧
印ローラの前方端部には不図示の空圧源と接続された接
続部１７が設けられる。被覆部４の前方端部領域には接
続部１７と連通したノズル１８が形成される。接続部１
７がら供給される圧縮空気はこのノズル１８を介して排
出される。このようなノズル１８は被覆部４の周辺に多
数形成される。

母型スリーブを圧印ローラに摺動させる場合。

まず母型スリーブの端部が傾斜部１６により上述したよ
うに拡げられる。母型スリーブを更に摺動させると、母
型スリーブはノズルＩ８を被覆するようになる。圧縮空
気の作用により母型スリーブは拡大し、更に摺動させる
と被覆部４と母型スリーブ間の内面に空気クツションが
発生する。それにより母型スリーブは容易に被覆部４上
を滑らせることが可能になる。

母型スリーブを突出部７に当るまで押圧すると、圧縮空
気が遮断され、それにより被覆部４と母型スリーブ間の
空気のクツションが無くなり、母型スリーブは被覆部４
の円筒面に固定される。

圧印時、圧力をかけた時に母型スリーブが横方向に移動
するのを防止するために、不図示の止めリングが溝６に
挿入されるので、母型スリーブはこのリングと突出部７
間に確実に保持されることになる。

このような保持構造は、圧印される構造の位置を鑑みて
許容誤差を極めて僅かにしなげらればならないので、好
ましい構造となる。上述したように突出部７、溝６並び
に止めリングを用いて母型スリーブを圧印ローラに固定
させる方法は、他の方法と比較して安価に行なうことが
できるという特徴を有する。しかし自動化を可能にする
他の方法も勿論有用であることには変りない。

好ましくは、圧印ローラの材質と母型スリーブの材質の
熱膨張係数をほぼ等しいものにする。それによって温度
に無関係に母型スリーブな圧印ローラに固定させること
ができ、母型スリーブがその材質の降伏点を越えて変形
する危険性や、母型スリーブが圧印ローラ上で緩んでし
まうという危険を排除させることができる。

従来のように２つのカレンダーローラ間に母型のペルー
會す従来の方法と比較して１本発明の装置では母型を常
に均一の温度に保持し生産性を向上させることができる
という特徴を有する。母型スリーブは熱伝導性の良い材
質から構成される。

母型スリーブの材質の熱伝導性を良くすることにより、
熱が圧印すべき材質に放出されることによって失われる
母型スリーブの熱損失を素早く補うことが可能になる。

本発明の装置では母型スリーブを容易に取り変えること
ができるという特徴を有する。稼働中汚れ等によりしば
しば母型スリーブを綺麗にする必要性に迫られる。母型
スリーブを容易に交換できるために、母型スリーブを綺
麗にする目的で、圧印ローラから外すことができる。好
ましくは生産性を向上させるために２つの同様な母型ス
リーブを用意し、その内一方を製造機械に取り付け、他
方を洗浄させるようにすることが可能である。それによ
って圧印装置の稼動率を顕著に向上させることができる
。

上述した装置で作られる書類に形成される真偽の特徴を
表す構造の位置決めに関しては際めで高い精度が要求さ
れる。従って母型スリーブを製造する場合細心の注意を
払う必要がある。以下に本発明による母型スリーブを製
造する方法並びにその方法を実施する装置について説明
する。

上述したように母型スリーブ５は中心スリーブ１１とは
型Ｉ２から構成される。その場合平坦に製造される母型
１２は、中心スリーブ１１の被覆面に巻き付けた場合に
ほぼ完全に側部のずれが発生しないように正確に巻き付
けなければならない、この側部のずれは＋−０，１ｍｍ
より大きくあってはならない。

母型スリーブの製造は、磁気取り付けシリンダによって
母型１２を正確に整合させ、続いて母型の裏面に接着層
を取り付け、その母型を中心スＪ−ブ１１に移転させる
ことによって行なわれる。

その方法を説明するために第３図に基づきその方法を実
施する装置の構成を説明する。

シリンダ２０に中心スリーブ１１が取り付けられている
。その場合シリンダ２０には、中心スリーブ１１を移動
させ固定させるのに圧印ローラと同様の構成の装置が設
け♂ンいる。従ってシリンダ２０は中心スリーブ１１の
内径よりも幾分大きな直径を有し、中心スリーブ１１を
移動固定させるために必要な、傾斜部、空圧接続部並び
にノズル等の部材を有している。

シリンダ２０の軸に平行に取り付けシリンダ２１が配置
されており、その表面２２に磁石２３が埋め込まれてい
る。平坦なは型１２が載置台２４に載せられ接線方向に
向って表面２２に供給される。その場合圧印構造を有す
る母型の面が取り付けシリンダ２１の表面２２に面する
ように配置する０Ｍ１石２３の力により母型１２は表面
２２の方向に引き付けられる。ここで取り付けシリンダ
２１が第３図で時計方向に回転され、それにより取り付
けシリンダ２１が一回転すると母型は表面２２に巻き付
けられる。

このようにして母型が正確に位置決めされる。

この位置決めを行なうために、磁石２３の力を減少すべ
く表面２２と母型の間に所定厚さの薄板を配置するのが
好ましい。

又操作を容易にするために磁石２３を電磁石として構成
するのが好しい、その場合励磁を変えることができるの
で、励磁を弱めることにより、母型を表面２２上で比較
的容易に移動させることができる。それにより母型を正
確に位置決めすることができるので、その端部はずれが
無く互いに付き合せることができる。正確な位置決めが
行なわれたあと、磁石２３の励磁が止められ、それによ
りｆ３’Ｍを完全に固定させることができる。

このように＠型を取り付けシリンダ２１に位置決めした
後、母型の裏側表面を綺麗にし接着層を取り付けるのに
最適の状態にする。

クリーニングが終了した後ローラ２５から移転用の接着
バンド２６が供給される。案内プレート２７によって正
確に供給させることが可能になる。切断装置２８により
接着バンド２６を切断することができる。取り付けシリ
ンダ２１に対向して押圧ローラ２９が設けられる。接着
バンド２６の先端が取り付けシリンダ２１と押圧ローラ
２９間に達すると押圧ローラ２９が取り付けシリンダ２
１に移動し、接着バンド２６は取り付けシリンダ２１に
巻き付けられている母型に取り付けられる０Ｍいて取り
付けシリンダ２１が一回転し、それにより母型の全面に
接着バンド２６が取り付けられる。ここで接着バンド２
６にあった保護シートを取り去ることができる。

続いてシリンダ２０を取り付けシリンダ２１の方向に移
動させる（あるいは取り付けシリンダ２１を移動させる
）、接着バンド２６の接着力の方が磁気的な吸着力より
も大きいので、取り付けシリンダ２１を更に回転させる
と母型は取り付けシリンダ２１の表面２２から離れ、中
心スリーブ１】に移転される。シリンダが完全に一回転
すると母型は中心スリーブ１１の表面に取り付けられ、
母型スリーブがつくられる。母型スリーブは圧縮空気を
用いることによりシリンダ２０から取り外すことができ
、圧印装置に用いるようにすることができる。

Ｒ”４スリーブを製造する上述した方法並びに装置を用
いることにより許容誤差を極めで少なくすることができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、圧印母型を圧印母型
のネガ像を被覆面に有する母型スリーブとして形成し、
母型スリーブを母型ローラ上に摺動させて固定するよう
にしているので、圧印装置の稼動時間を向上させること
により経済性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、圧印ローラの構造を示した断面図、第２図は
、母型スリーブの構成を示した斜視図、第３図は、母型
スリーブを製造する装置の構成を示した配置図である。 １・・・圧印ローラ ５・・・母型スリーブ ６・・・ノズル １２・・・母型 １３・・・圧印構造 ２０・・・シリンダ ２１・・・取り付けシリンダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）圧印すべき構造のネガ像を表面に有する圧印母型と
   、熱可塑性材料を加熱し圧印を行なう加熱装置を備えた
   微細構造圧印装置において、前記圧印母型（１２）を圧
   印母型のネガ像を被覆面（１４）に有する母型スリーブ
   （５）として形成し、 前記母型スリーブ（５）を圧印ローラ（１）上で摺動自
   在にし、 前記母型スリーブ（５）の内径を圧印ローラ（１）の外
   径よりも僅かに小さくしかつ母型スリーブを母型ローラ
   上に摺動させるとき母型スリーブ（５）を圧縮空気によ
   り拡大させる装置を設けることにより母型スリーブ（５
   ）を圧印ローラ（１）上に固定し、 前記母型スリーブ（５）を装着した圧印ローラ（１）を
   加熱装置により所定温度に加熱し、前記母型スリーブ（
   ５）を良熱伝導性物質から形成することを特徴とする微
   細構造圧印装置。 ２）圧印ローラ（１）の外部に加熱装置を配置し、この
   加熱装置により加熱装置と圧印ローラを循環する液体を
   加熱し、又液体の温度を調節できるようにしたことを特
   徴とする請求項第１項に記載の装置。 ３）母型スリーブ（５）と圧印ローラ（１）の材質の熱
   膨張係数がほぼ等しいことを特徴とする請求項第１項又
   は第２項に記載の装置。 ４）母型スリーブ（５）の横方向の移動を防止する手段
   （６、７）を設けるようにしたことを特徴とする請求項
   第１項から第３項までのいずれか１項に記載の装置。 ５）前記母型スリーブ（５）の一端を圧印ローラの突出
   部（７）に当接させ、又他方の端部を溝（６）に取り付
   けられた止めリングで保持するようにした請求項第４項
   に記載の装置。 ６）請求項第１項から第５項のいずれか１項に記載され
   た装置に用いられる母型スリーブ（５）を製造する方法
   において、 母型（１２）を磁気的な取り付けシリンダ （２１）に取り付け、 母型（１２）を整合させ、 接着層を母型（１２）の裏面に取り付け、 中心スリーブ（１１）をシリンダ（２０）に取り付け、 シリンダ（２０）あるいは取り付けシリンダ（２１）を
   移動させ、 両シリンダ（２０、２１）の軸を互いに平行にして両シ
   リンダの表面を接触させ、 両シリンダ（２０、２１）を互いに回転させ、母型スリ
   ーブをシリンダ（２０）から取り除いて母型スリーブを
   製造するようにしたことを特徴とする母型スリーブの製
   造方法。 ７）請求項第６項に記載の方法を実施する装置において
   、中心スリーブ（１１）を収納するシリンダ（２０）に
   軸平行に取り付けシリンダ （２１）を配置し、そのシリンダ表面（２２）に磁石（
   ２３）を埋め込むことにより母型（１２）を前記シリン
   ダ表面（２２）に固定し、シリンダ（２０）と取り付け
   シリンダ（２１）を互いに移動できるようにし、両シリ
   ンダ（２０、２１）の表面を接触するようにし、シリン
   ダ（２０）を回転して母型（１２）の表面に取り付けら
   れた接着層により母型を中心スリーブ（１１）に移転さ
   せることを特徴とする装置。 ８）前記磁石（２３）が電磁石であることを特徴とする
   請求項第７項に記載の装置。