專利名稱：用于薄膜卷帶的曝光站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在薄膜卷帶的一層或多層中形成局部成形區(qū)域的曝光站，這個(gè)曝光站具有一個(gè)或多個(gè)用于照射薄膜卷帶的輻射源。本發(fā)明還涉及一種具有局部成形區(qū)域的安全單元，所述成形區(qū)域通過使用這種類型的曝光站來形成。
帶有局部脫金屬化的層的多層薄膜具有多種用途。例如，它們可以用來修飾基層表面，或者用于安全性目的，如對(duì)文件、卡、銀行票據(jù)進(jìn)行保密。
GB 2136352A描述了將這種多層薄膜用于安全性目的的應(yīng)用，其中局部脫金屬化是通過在實(shí)際脫金屬化處理之前疊印一個(gè)薄的清漆層來實(shí)現(xiàn)的在這種情況下，多層薄膜用作密封條，它被敷設(shè)到兩個(gè)表面上。如果在敷設(shè)了密封條之后這兩個(gè)表面彼此分離，例如當(dāng)裝有錄像帶的包裝被打開時(shí)，密封條被破壞，從而證明這個(gè)包裝已經(jīng)被打開過。
這種安全性產(chǎn)品通過如下方式來制造在一個(gè)透明聚酯塑料薄膜上印制一個(gè)清漆層。然后，由此形成的清漆層以浮雕方式生成一個(gè)保密全息圖。下一個(gè)步驟是在以浮雕方式形成保密全息圖的整個(gè)表面內(nèi)進(jìn)行金屬化處理。然后對(duì)該表面進(jìn)行局部脫金屬化處理。
通過將一個(gè)起保護(hù)作用的清漆層疊印到薄金屬層的希望在脫金屬化處理之后保留的區(qū)域上，來實(shí)現(xiàn)局部脫金屬化處理。然后執(zhí)行實(shí)際的脫金屬化處理，在此期間，薄金屬層上只有那些沒有受到清漆層保護(hù)的區(qū)域被去除。
隨后通過清洗工藝來進(jìn)行脫金屬化處理。在后續(xù)的步驟中，敷設(shè)一個(gè)粘膠層，并將所得到的多層薄膜切割成小塊，其中每個(gè)小塊都能實(shí)現(xiàn)上述的密封條功能。
DE 4329803A1描述了一種用于在以光刻工藝制造半導(dǎo)體元件過程中照射物體的掩膜注模輻射器。一個(gè)感光耐蝕層被敷設(shè)到一個(gè)層厚度為0.1μm至1μm之間的石英晶片上?，F(xiàn)在透過一個(gè)柵格掩膜來照射石英晶片。這個(gè)柵格掩膜包括一個(gè)柵格掩膜載體和在其上形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。所述柵格掩膜載體由石英、鈉鈣玻璃(soda-lime glass)、或硼硅玻璃制成。所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)由感光耐蝕劑構(gòu)成，通過使用噴涂到基層上的玻璃層、或者通過將織物纖維敷設(shè)到由玻璃構(gòu)成的柵格掩膜載體的背面來進(jìn)行構(gòu)造處理。
本發(fā)明的目的是對(duì)曝光工藝進(jìn)行改進(jìn)。
該目標(biāo)通過一種用于在薄膜卷帶的一層或多層中形成局部成形的區(qū)域的曝光站來實(shí)現(xiàn)，其中該曝光站具有一個(gè)或多個(gè)用于對(duì)薄膜卷帶進(jìn)行照射的輻射源，還具有一個(gè)掩膜帶，所述掩膜帶具有不同光學(xué)特性的局部成形區(qū)域，該曝光站還具有兩個(gè)或更多個(gè)用于引導(dǎo)掩膜帶和/或引導(dǎo)薄膜卷帶的引導(dǎo)裝置，所述引導(dǎo)裝置被如此設(shè)置使得所述掩膜帶在所述一個(gè)或多個(gè)輻射源與薄膜卷帶之間的輻射路徑內(nèi)被引導(dǎo)穿過曝光區(qū)域。所述掩膜帶在曝光區(qū)域內(nèi)最好在平行于薄膜卷帶的方向上被引導(dǎo)。但是也可以使所述掩膜帶垂直于薄膜卷帶或者與薄膜卷帶成一定角度傾斜地被引導(dǎo)(橫向曝光或傾斜曝光)，所述曝光站還具有耦合裝置，用于使掩膜帶以和薄膜卷帶相同的速度在曝光區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點(diǎn)僅通過一個(gè)曝光步驟，就能夠在從輥?zhàn)拥捷佔(zhàn)又g的連續(xù)生產(chǎn)流程中在薄膜卷帶的一層或多層中形成局部成形的區(qū)域。通過這種措施，減少了生產(chǎn)這種薄膜卷帶時(shí)加工步驟的數(shù)目，從而加快了生產(chǎn)過程，降低了成本。此外，即使在很高的加工速度下，也能夠以很高的精確度和很高的分辨率來形成局部成形區(qū)域。
通過本發(fā)明所獲得的優(yōu)點(diǎn)還在于，能夠靈活地實(shí)現(xiàn)(個(gè)性化地實(shí)現(xiàn))局部脫金屬化處理，并能夠出于個(gè)性化的原因?qū)Ω泄饽臀g層進(jìn)行靈活的曝光。
本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中限定。
具有優(yōu)點(diǎn)的是，所述曝光站具有一個(gè)插入裝置，它通過以下方式對(duì)掩膜帶相對(duì)于薄膜卷帶的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)使得曝光在調(diào)節(jié)器(register)內(nèi)完成。通過這種裝置不必手動(dòng)地設(shè)定和重設(shè)曝光站，并且所得到的曝光結(jié)果總是具有很高的質(zhì)量。
所使用的掩膜帶可以是連續(xù)不斷的卷帶，也可以是從輥?zhàn)拥捷佔(zhàn)又g引導(dǎo)的開放的掩膜帶。特別是當(dāng)使用開放的掩膜帶時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)在于，掩膜帶可具有個(gè)性化的布圖區(qū)域，從而可以通過所述曝光站實(shí)現(xiàn)對(duì)安全性單元的個(gè)性化。這樣，掩膜帶例如可以印有隨個(gè)性化而不同的數(shù)據(jù)(圖片、數(shù)字、編碼)。為此所采用的印刷工藝最好是數(shù)字印刷工藝，如噴墨打印或激光打印。作為替代，也可以用TTF印刷方法來印制掩膜帶。另外還可以通過激光射線(漂白、加黑、激光消融)將不同的數(shù)據(jù)設(shè)置到掩膜帶上。
使用可重寫的掩膜帶可以得到進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。這樣的掩膜帶例如具有一個(gè)熱致變色材料層。
符合目的的是，所述曝光站具有一個(gè)用于拉緊掩膜帶的拉緊裝置。通過這種拉緊裝置確保了掩膜帶的可靠移動(dòng)，從而提高了由曝光站所生成的單元的質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述耦合裝置包括至少一個(gè)輥?zhàn)?，在這個(gè)輥?zhàn)由纤霰∧ぞ韼Ш脱谀б韵嗷ブ丿B的方式被引導(dǎo)，使得掩膜帶與薄膜卷帶一起被傳送。這樣可以得到曝光站的特別廉價(jià)和簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。在這種情況下，掩膜帶的運(yùn)動(dòng)和薄膜卷帶的運(yùn)動(dòng)之間的特別精確的耦合關(guān)系由此來實(shí)現(xiàn)設(shè)置了兩個(gè)位于輻射區(qū)域兩側(cè)的輥?zhàn)?，分別用于引導(dǎo)薄膜卷帶和掩膜帶，并且還設(shè)置了另外兩個(gè)位于輻射區(qū)域兩側(cè)的輥?zhàn)?，分別用于引導(dǎo)掩膜帶以及在掩膜帶和薄膜卷帶之間形成接觸壓力。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述曝光站還具有一個(gè)用于使掩膜帶以一個(gè)第一速度運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。另外，所述耦合裝置由一個(gè)用于對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的控制裝置構(gòu)成，所述控制裝置將所述第一速度與薄膜卷帶的速度進(jìn)行同步。除了采用機(jī)械式的耦合裝置之外，相應(yīng)地也可以采用電子耦合裝置，用于將掩膜帶的速度與薄膜卷帶的速度進(jìn)行同步。這種“電子”耦合裝置要求為曝光站裝配額外的元件，這將增加構(gòu)造曝光站的成本。另一方面，通過這種措施可以得到多種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)首先，在薄膜卷帶和掩膜帶之間不需要存在直接的接觸，從而不會(huì)發(fā)生接觸反作用，不會(huì)由于摩擦或磨損而損壞薄膜層可能很敏感的表面。特別地，如果需要為曝光站提供一個(gè)較大的輻射區(qū)域，并且希望薄膜卷帶以較高的速度運(yùn)動(dòng)，則這種電子耦合裝置具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。
掩膜帶的材料選擇必須符合其應(yīng)用目(連續(xù)不斷的卷帶，輥?zhàn)拥捷佔(zhàn)?，與薄膜卷帶直接接觸/與薄膜卷帶不發(fā)生直接接觸)，并符合所使用的輻射源(波長(zhǎng)穿透性)和光線的類型(偏振光；其中基波不發(fā)生偏振或者具有規(guī)定的雙折射度)。
符合目的的是，掩膜帶具有重復(fù)兩次或多次的布圖區(qū)域。從而在理論上可以提供無限大的輻射區(qū)域。通過增大輻射區(qū)域，可以提高薄膜卷帶的速度，進(jìn)而提高加工速度。
對(duì)于掩膜帶的成形可以有多種不同的可能，它們被證明是具有優(yōu)點(diǎn)的例如，掩膜帶的局部成形區(qū)域可以具有透明的、吸收性的、和/或反射性的特性。吸收性掩膜的例子是黑色掩膜或印制掩膜。此外，掩膜帶的局部成形區(qū)域也可以具有不同的偏振特性。當(dāng)然也可以使掩膜帶的局部成形區(qū)域既具有透明和反射的特性、不同的光反射系數(shù)、也具有不同的偏振特性。通過這種掩膜帶，可以使用一個(gè)或多個(gè)相同的曝光站同時(shí)執(zhí)行多個(gè)曝光步驟。
為了能夠使曝光過程精確地適配，所述曝光站最好具有一個(gè)光學(xué)濾波器，它設(shè)置在光源和掩膜帶之間的光路中。
另外，還發(fā)現(xiàn)使用放置在一個(gè)或多個(gè)光源與掩膜帶之間的光路中的準(zhǔn)直儀是具有優(yōu)點(diǎn)的。使用這種準(zhǔn)直儀可以增大曝光區(qū)域內(nèi)掩膜帶與薄膜卷帶之間的距離，而不會(huì)造成質(zhì)量損失。通過將不同的濾波器結(jié)合起來可獲得其它的優(yōu)點(diǎn)，例如將光學(xué)帶通濾波器、準(zhǔn)直儀和偏振器結(jié)合起來。
具有優(yōu)點(diǎn)的是使用紫外燈作為光源。此外，也可以使用其他輻射源例如發(fā)射紅外線、EB射線、或可見光。另外具有優(yōu)點(diǎn)的是，曝光站具有如此成形的屏蔽網(wǎng)，其遮蔽了輻射源發(fā)出的射線，使得所述射線不會(huì)照射到?jīng)]有位于曝光區(qū)域內(nèi)的薄膜區(qū)域上。這提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
本發(fā)明所述的曝光站非常適用于制造帶有用于對(duì)銀行票據(jù)、信用卡和類似物進(jìn)行保密的光學(xué)安全特征的單元。此外，這種曝光站主要適用于制造薄膜，尤其是印花薄膜、多層薄膜或粘貼薄膜。
下面借助于附圖所示的多個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行示例性的描述。


圖1是本發(fā)明所述曝光站的第一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖2是用在圖1所示曝光站中的掩膜帶的截面圖。
圖3是用在圖1所示曝光站中的掩膜帶的頂視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明所述曝光站的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明所述曝光站的示意圖。
圖1示出了一個(gè)曝光站1，其具有一個(gè)掩膜帶2，多個(gè)輥?zhàn)?81、182、183、184、185和172，一個(gè)拉緊裝置17，一個(gè)屏蔽板15，一個(gè)輻射源11，一個(gè)保持裝置16，一個(gè)濾波器12，一個(gè)保持裝置13，以及兩個(gè)導(dǎo)軌14。
如圖1所示，掩膜帶2通過輥?zhàn)?81、182、183、184、185和172被引導(dǎo)。因此輥?zhàn)?81、182、183、184、185和172作為用于引導(dǎo)掩膜帶2的引導(dǎo)裝置。除了用輥?zhàn)幼鳛橐龑?dǎo)裝置外，顯然也可以通過桿、偏轉(zhuǎn)板和引導(dǎo)面來引導(dǎo)掩膜帶2。
輥?zhàn)?72是拉緊裝置17的一部分。拉緊裝置17通過一個(gè)螺栓171連接到用于支撐曝光站1的支架上。通過調(diào)節(jié)輪173的轉(zhuǎn)動(dòng)可以改變拉緊裝置17與曝光站1的支架之間的距離，從而改變輥?zhàn)?72的位置，如圖1所示。通過改變輥?zhàn)?72的位置來改變掩膜帶2的張力，從而改變輥?zhàn)?81、182、183、184、185和172與掩膜帶2之間的接觸壓力。
另外，這里的拉緊裝置也可以具有一個(gè)彈性元件，通過這個(gè)彈性元件以彈回方式安裝輥?zhàn)?72的軸承。通過這種方式可以更加精確地調(diào)節(jié)接觸壓力。
如圖1所示，掩膜帶2是一個(gè)連續(xù)不斷的卷帶，它通過輥?zhàn)釉诩^20所示的方向上運(yùn)動(dòng)。另外，薄膜卷帶3通過輥?zhàn)?82和183在箭頭31所示的方向上運(yùn)動(dòng)，如圖1所示。相應(yīng)地，薄膜卷帶3和掩膜帶2在輥?zhàn)?82和183上以重疊的關(guān)系被引導(dǎo)，從而通過薄膜卷帶3的運(yùn)動(dòng)使得掩膜帶2在相同的方向上前進(jìn)，如箭頭31所示。
因此，在曝光區(qū)域18中，掩膜帶2和薄膜卷帶3以重疊的關(guān)系被引導(dǎo)，并通過輥?zhàn)?82和183相互平行地被引導(dǎo)。在曝光區(qū)域18的每一側(cè)上設(shè)置了輥?zhàn)?82和183，通過它們來引導(dǎo)薄膜卷帶3和掩膜帶2，并且設(shè)置了輥?zhàn)?81和184，通過輥?zhàn)?81和184僅引導(dǎo)掩膜帶2。輥?zhàn)?81和182或者183和184設(shè)置在相同的高度上，掩膜帶2和薄膜卷帶3通過這些輥?zhàn)右詧D1所示方式被引導(dǎo)，從而可以借助于拉緊裝置17，沿著輥?zhàn)?82和183上掩膜帶2和薄膜卷帶3的引導(dǎo)路徑來調(diào)節(jié)掩膜帶2和薄膜卷帶3之間的接觸壓力。
接觸壓力被如此調(diào)節(jié)在輥?zhàn)?82或183的區(qū)域內(nèi)，在薄膜卷帶3和掩膜帶2之間形成足夠高的粘合摩擦力，使得通過薄膜卷帶3可以平滑、可靠地帶動(dòng)掩膜帶2。
保持裝置16用于垂直地調(diào)節(jié)輻射源11的位置。輻射源11包括一個(gè)紫外燈，一個(gè)用于在燈元件和曝光站1的電源連接之間形成電接觸的電氣插座，以及一個(gè)在其面向薄膜卷帶3一側(cè)屏蔽燈元件的屏蔽網(wǎng)。除了紫外燈之外，也可以使用發(fā)射可見光、紅外線或EB射線的輻射源。所述屏蔽網(wǎng)最好設(shè)計(jì)為反射鏡。
輻射源11在一個(gè)承載架上在導(dǎo)軌14中被引導(dǎo)，從而可以改變輻射源11與薄膜卷帶3之間的距離。因此，輻射源11不僅通過保持裝置16在垂直方向上調(diào)節(jié)，而且由于它被安裝在導(dǎo)軌14中，也可以改變它與薄膜卷帶3之間的距離。
濾波器12是一個(gè)光學(xué)帶通濾波器，通過它可以將頻帶設(shè)置為對(duì)薄膜卷帶產(chǎn)生作用。但是，濾波器12也可以是任意的其他光學(xué)濾波器，例如偏振濾光器或準(zhǔn)直儀。濾波器12通過保持裝置13固定在可垂直調(diào)節(jié)的位置。
當(dāng)然也可以省去濾波器12和保持裝置13。
曝光站1的曝光區(qū)域18的長(zhǎng)度為40到50cm。但是也可以根據(jù)需求使曝光區(qū)域18的長(zhǎng)度更長(zhǎng)或更短。根據(jù)曝光區(qū)域18的長(zhǎng)度，可能需要提供多于一個(gè)的輻射源。
現(xiàn)在參考圖2來說明掩膜帶2的基本結(jié)構(gòu)。
圖2是一個(gè)掩膜帶22的截面圖。掩膜帶22具有四個(gè)層221、222、223和224。
層221是一個(gè)載體層，它對(duì)于輻射源11的相應(yīng)波長(zhǎng)范圍是可透射的。這個(gè)載體層包括一個(gè)50μm厚的TAC襯底薄膜，它對(duì)于315nm波長(zhǎng)以上的射線是可透射的。但是作為替代，也可以使所述載體層由PET襯底或者其他一些柔韌性材料的襯底構(gòu)成，這些柔韌性材料對(duì)于輻射源11發(fā)出的在所考慮的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的射線是可透射的。所述襯底最好在280到400nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)是可透射的。因此，層221例如由12μm厚的PET襯底構(gòu)成。
層222是一個(gè)復(fù)制層，它最好由透明的合成熱塑性材料構(gòu)成。
最好通過凹版印刷鼓來敷設(shè)復(fù)制漆，然后在100℃到120℃的溫度下在一個(gè)烘道中將其烘干。
現(xiàn)在通過一個(gè)印花模將紋理結(jié)構(gòu)壓印到復(fù)制層222上，使得層222作為后續(xù)敷設(shè)的LCP材料層223的定向?qū)印?br> 除了使用圖2中所示的掩膜帶結(jié)構(gòu)外(其中掩膜帶的局部區(qū)域被設(shè)計(jì)為具有不同的偏振特性)，也可以使用局部區(qū)域被設(shè)計(jì)為具有透明的、以及反射性的/吸收性的特性、或者具有不同光折射系數(shù)的掩膜帶。
在這種情況下，局部區(qū)域被設(shè)計(jì)為具有透明的、以及反射性的/吸收性的特性的掩膜帶例如包括一個(gè)襯底、一個(gè)局部設(shè)計(jì)為反射性的層、以及一個(gè)可選的保護(hù)漆層。在這種情況下，這個(gè)反射性的層例如由一個(gè)薄的金屬層或者HRI層(HRI＝高折射系數(shù))構(gòu)成。吸收性的層例如可以由其上形成有圖樣的彩色層構(gòu)成。
當(dāng)然，也可以使用具有表現(xiàn)出不同透明/反射/吸收特性、不同偏振特性、以及不同光折射系數(shù)的區(qū)域的掩膜帶。因此在掩膜帶22中可以提供一個(gè)附加的、具備設(shè)計(jì)為具有反射性的層，通過這個(gè)層可以形成具有透明和反射特性的其他區(qū)域。此外，可以在掩膜帶中提供一個(gè)具有壓印的衍射結(jié)構(gòu)的復(fù)制層，借助于這個(gè)復(fù)制層實(shí)現(xiàn)了特殊的光學(xué)衍射效果，如增強(qiáng)和去除。
圖3是曝光區(qū)域18中的掩膜帶2的頂視圖。如圖3所示，掩膜帶2具有多個(gè)布圖區(qū)域23、24、25和26。在布圖區(qū)域23至26的每個(gè)區(qū)域中，通過掩膜帶2所顯示的圖樣均相同，從而使得在局部設(shè)計(jì)為具有不同光學(xué)特性的區(qū)域中，同一個(gè)圖樣在每個(gè)布圖區(qū)域23至26中重復(fù)顯示。
布圖區(qū)域23例如包括四個(gè)區(qū)域，在這些區(qū)域中掩膜帶2表現(xiàn)出不同的光學(xué)特性。
在第一個(gè)區(qū)域231中，來自輻射源11的入射光與垂直方向呈45度角線性偏振，在第二個(gè)區(qū)域中，它與垂直方向呈80度角線性偏振，在第三個(gè)區(qū)域中，它在垂直方向上線性偏振，而在第四個(gè)區(qū)域中，它與垂直方向呈135度角線性偏振。
上述四個(gè)區(qū)域可以設(shè)計(jì)為具有圖片、圖形表示、數(shù)字或字母字符的形式。
現(xiàn)在將參考圖4來說明本發(fā)明所述曝光站的其他可能的結(jié)構(gòu)。
圖4是一個(gè)曝光站4的示意圖，它具有一個(gè)掩膜帶5，用于引導(dǎo)掩膜帶的多個(gè)輥?zhàn)?64、463、462和461，兩個(gè)輻射源41，一個(gè)屏蔽罩43，一個(gè)準(zhǔn)直儀42，一個(gè)拉緊裝置47，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)71和72，多個(gè)傳感器75、73、76和74，控制裝置7，用于引導(dǎo)薄膜卷帶6的多個(gè)輥?zhàn)?1、82、83、84和85，以及兩個(gè)屏蔽板44。
如圖4所示，掩膜帶5和薄膜卷帶6在曝光區(qū)域內(nèi)不再是彼此重疊接觸，而是在該區(qū)域內(nèi)彼此相隔一定距離。在曝光區(qū)域內(nèi)，掩膜帶5與薄膜卷帶6之間的距離約為1cm，但是它可以在一毫米到幾厘米的區(qū)間內(nèi)變化。決定性的因素是準(zhǔn)直儀42的品質(zhì)。
屏蔽罩43和屏蔽板44使得來自輻射源11的射線不能到達(dá)未處于曝光區(qū)域內(nèi)的薄膜卷帶6的區(qū)域。
掩膜帶5通過輥?zhàn)?61、462、463和464被引導(dǎo)。輥?zhàn)?64連接到拉緊裝置47，所述拉緊裝置例如可以是彈性元件的形式，或者是與圖1所示拉緊裝置17相類似的拉緊裝置的形式。輥?zhàn)?63連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)71，從而由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)71所引起的輥?zhàn)?63的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得掩膜帶5在箭頭的方向上行進(jìn)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)71例如是一個(gè)經(jīng)由傳動(dòng)齒輪連接到輥?zhàn)?63的電機(jī)。輥?zhàn)?62連接到一個(gè)傳感器73，所述傳感器例如可以是將輥?zhàn)?62的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電壓脈沖的增量發(fā)射器單元。
薄膜卷帶6通過輥?zhàn)?1、82、83、84來引導(dǎo)。此時(shí)輥?zhàn)?4連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)72。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)72例如是一個(gè)經(jīng)由齒槽皮帶傳動(dòng)連接到輥?zhàn)?4的電機(jī)。輥?zhàn)?4的轉(zhuǎn)動(dòng)使得薄膜卷帶6在箭頭的方向上運(yùn)動(dòng)。輥?zhàn)?3與傳感器74相連接，這個(gè)傳感器同樣也是一個(gè)將輥?zhàn)?3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電壓脈沖的增量發(fā)射器單元。
此外，曝光站具有光學(xué)傳感器75和76，通過這些光學(xué)傳感器來記錄敷設(shè)到掩膜帶5和薄膜卷帶6上的光學(xué)標(biāo)記。如果希望的話傳感器75和76也可以省去。
控制裝置7控制并調(diào)節(jié)曝光站4所執(zhí)行的曝光過程?？刂蒲b置7通過控制線連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)71和72，并連接到傳感器75、76、73。
控制裝置7通過傳感器73和74記錄掩膜帶5的運(yùn)動(dòng)方向和速度、以及薄膜卷帶6的運(yùn)動(dòng)方向和速度。這樣，由傳感器73和78所產(chǎn)生的電壓脈沖分別用來計(jì)算掩膜帶5和薄膜卷帶6的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、位置和速度。然后通過電子反饋控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)71和74進(jìn)行控制，以使掩膜帶5和薄膜卷帶6以相同的速度和相同的方向在曝光區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
這樣，可以使薄膜卷帶或掩膜帶以給定的速度運(yùn)動(dòng)，而其他卷帶的速度，即相應(yīng)的掩膜帶或薄膜卷帶的速度，可以與之同步。在一種替代方案中，薄膜卷帶的速度通過另外一些控制裝置來確定，這些控制裝置也對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)72進(jìn)行控制。在這種情況下，控制裝置7僅指定薄膜卷帶6的速度和掩膜帶5的速度，然后相應(yīng)地對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)71進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)這兩種速度的同步。
當(dāng)然，如果希望的話，在曝光站4中也可以不設(shè)置驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)72。
另外，輥?zhàn)?63和84之間可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械耦合，從而可以省去驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)71和72，或者這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以由一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來代替。
通過光學(xué)傳感器75和76來識(shí)別掩膜帶5和薄膜卷帶6上的標(biāo)記，這些標(biāo)記給出了關(guān)于掩膜帶5或薄膜卷帶6的位置的精確的細(xì)節(jié)。
通過傳感器75和76所產(chǎn)生的電信號(hào)，使得控制裝置7能夠確定掩膜帶5和薄膜卷帶6相互之間的精確的絕對(duì)位置，從而判斷曝光是否在調(diào)節(jié)器中執(zhí)行?？刂蒲b置7確定是否存在偏差，然后對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)71進(jìn)行相應(yīng)的控制，從而改變掩膜帶5相對(duì)于薄膜卷帶6的位置，使得曝光過程再次在調(diào)節(jié)器中執(zhí)行。在此，控制裝置7和傳感器75、76作為插入系統(tǒng)來工作，它們改變掩膜帶5相對(duì)于薄膜卷帶6的位置，從而在調(diào)節(jié)器中執(zhí)行曝光過程。
當(dāng)然，如果希望的話，控制裝置7和傳感器75、76的功能也可以省去。
現(xiàn)在將參考圖5來說明本發(fā)明所述曝光站的其他可能的結(jié)構(gòu)圖5是一個(gè)曝光站9的示意圖，它具有一個(gè)掩膜帶91，用于引導(dǎo)掩膜帶的輥?zhàn)?64、462和461，兩個(gè)輻射源41，一個(gè)屏蔽罩43，一個(gè)準(zhǔn)直儀42，一個(gè)拉緊裝置47，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)96和97，傳感器75和76，控制裝置91，用于引導(dǎo)薄膜卷帶92的輥?zhàn)?1、82和85，分別用于對(duì)掩膜帶91進(jìn)行退卷和卷繞的兩個(gè)卷軸94和95，以及一個(gè)數(shù)字打印設(shè)備98。
如圖5所示，掩膜帶91不是一個(gè)連續(xù)不斷的卷帶，而是一個(gè)開放的掩膜帶，它從提供掩膜帶的第一個(gè)卷軸94被引導(dǎo)到接收掩膜帶的第二個(gè)卷軸95。
薄膜卷帶92通過輥?zhàn)?1、82和85被引導(dǎo)。在這種情況下，薄膜卷帶92通過一個(gè)在圖5中未示出的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在箭頭的方向上運(yùn)動(dòng)。
掩膜帶91通過輥?zhàn)?61、462和464從卷軸94被引導(dǎo)到卷軸95。輥?zhàn)?64連接到拉緊裝置47，所述拉緊裝置47例如可以是彈性元件的形式，或者是與圖1所示拉緊裝置17相類似的拉緊裝置。卷軸94和95分別連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)96和97，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由控制裝置93來控制，并使掩膜帶在箭頭的方向上運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，控制裝置93對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)96和97進(jìn)行同步，使得掩膜帶91以恒定的速度運(yùn)動(dòng)。作為替代，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)96也可以省去，或者提供其他一些由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的輥?zhàn)?，并以?duì)應(yīng)于圖4中所示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)73的方式使掩膜帶91運(yùn)動(dòng)。此外，也可以通過圖1中所示的方式使掩膜帶91與薄膜卷帶92相耦合。
此外，曝光站具有光學(xué)傳感器75和76，通過這些光學(xué)傳感器可以記錄敷設(shè)到掩膜帶91和薄膜卷帶92上的光學(xué)標(biāo)記。
控制裝置93控制并調(diào)節(jié)曝光站9所執(zhí)行的曝光過程?？刂蒲b置93通過控制線連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)96和97，并連接到傳感器75和76。通過傳感器75和76可以確定掩膜帶91的運(yùn)動(dòng)方向和速度、或者薄膜卷帶92的運(yùn)動(dòng)方向和速度、以及掩膜帶91相對(duì)于薄膜卷帶92的相位關(guān)系。薄膜卷帶92和掩膜帶93的速度構(gòu)成了對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)96和97進(jìn)行調(diào)節(jié)的電子反饋控制系統(tǒng)的輸入變量，所述控制系統(tǒng)確保了掩膜帶91以和薄膜卷帶92相同的速度和相同的方向通過曝光區(qū)域。掩膜帶91相對(duì)于薄膜卷帶92的相位關(guān)系用作另一個(gè)反饋控制系統(tǒng)的輸入變量，這個(gè)反饋控制系統(tǒng)持續(xù)地使掩膜帶91的相位關(guān)系與薄膜卷帶92的相位關(guān)系同步，從而在調(diào)節(jié)器中執(zhí)行曝光過程。
數(shù)字打印設(shè)備98用于在掩膜帶91上印制一個(gè)或多個(gè)個(gè)性化布圖區(qū)域。例如，打印設(shè)備98以激光打印的方式在掩膜帶91上印制所謂的油墨圖樣，這種油墨吸收由燈41所發(fā)出的光。掩膜帶91的結(jié)構(gòu)可與圖2和3中所示的結(jié)構(gòu)相一致。在這種情況下，在掩膜帶91上形成的布圖區(qū)域可以由打印設(shè)備98所設(shè)置的個(gè)性化布圖區(qū)域所疊印。
除了打印掩膜帶91之外，也可以出于個(gè)性化目的，通過激光來對(duì)掩膜帶進(jìn)行局部退色。
當(dāng)然打印設(shè)備98也是可選的。此外，如果希望的話，也可以將打印設(shè)備98用在圖1和圖4所示的曝光站中，并在曝光之后從掩膜帶上去除所印制的油墨。
權(quán)利要求
1.用于在薄膜卷帶(3，6)的一個(gè)或多個(gè)層中形成局部成形的區(qū)域的曝光站(1，4)，其中所述曝光站(1，4)具有一個(gè)或多個(gè)用于照射所述薄膜卷帶(3，6)的輻射源(11，41)，其特征在于，所述曝光站(1，4)具有一個(gè)掩膜帶(2，5)，該掩膜帶具有表現(xiàn)出不同光學(xué)特性的局部成形的區(qū)域(231，232，233，234)，所述曝光站(1，4)具有兩個(gè)或更多個(gè)用于引導(dǎo)所述掩膜帶(2，5)和/或用于引導(dǎo)所述薄膜卷帶(3，6)的引導(dǎo)裝置(181，182，183，184；461，462，82，83)，這些引導(dǎo)裝置被如此設(shè)置使得所述掩膜帶(2，5)在所述一個(gè)或多個(gè)輻射源(11，41)和所述薄膜卷帶(3，6)之間的射線路徑上被引導(dǎo)通過一個(gè)曝光區(qū)域，并且所述曝光站(1，4)具有耦合裝置(182，183；7)，用于使所述掩膜帶(2，5)以和所述薄膜卷帶(3，6)相同的速度通過所述曝光區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站(4)具有一個(gè)插入系統(tǒng)(7，75，76，71)，該系統(tǒng)調(diào)節(jié)所述掩膜帶(5)相對(duì)于所述薄膜卷帶(6)的位置，以使曝光過程在調(diào)節(jié)器中執(zhí)行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站(1，4)具有一個(gè)用于拉緊所述掩膜帶(2，5)的拉緊裝置(17，47)。
4.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述耦合裝置是至少一個(gè)輥?zhàn)?182，183)的形式，所述薄膜卷帶(3)和所述掩膜帶(2)通過所述的輥?zhàn)右灾丿B方式被引導(dǎo)，使得所述掩膜帶(2)與所述薄膜卷帶(3)一起運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的曝光站，其特征在于，所述耦合裝置包括設(shè)置在所述曝光區(qū)域的每一側(cè)上、用于引導(dǎo)所述薄膜卷帶(3)和所述掩膜帶(2)的兩個(gè)輥?zhàn)?182，183)，還包括設(shè)置在所述曝光區(qū)域的每一側(cè)上、用于引導(dǎo)所述掩膜帶并用于在所述掩膜帶(2)和所述薄膜卷帶(3)之間形成接觸壓力的兩個(gè)輥?zhàn)?181，184)。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站(4)具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(71)，用于使所述薄膜帶(5)以一個(gè)第一速度運(yùn)動(dòng)，并且所述耦合裝置是控制裝置(7)的形式，該控制裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(71)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述控制裝置使所述第一速度與所述薄膜卷帶(6)的速度同步。
7.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶(2，5)是連續(xù)不斷的卷帶。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶是開放的卷帶(91)，它從提供所述掩膜帶的第一個(gè)卷軸(94)被引導(dǎo)到接收所述掩膜帶的第二個(gè)卷軸(95)。
9.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶具有一個(gè)或多個(gè)個(gè)性化布圖區(qū)域。
10.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶是可重寫的掩膜帶。
11.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶(2)具有重復(fù)一次或多次的布圖區(qū)域(23，24，25，26)。
12.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶具有表現(xiàn)出透明和/或吸收性和/或反射性特性的局部成形區(qū)域。
13.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶具有表現(xiàn)出不同光折射系數(shù)的局部成形區(qū)域。
14.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶(2)具有表現(xiàn)出不同偏振特性的局部成形區(qū)域(231，232，233，234)。
15.如權(quán)利要求14所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶具有這樣一個(gè)區(qū)域在該區(qū)域內(nèi)，入射光發(fā)生偏振的偏振方向不斷改變。
16.如權(quán)利要求14所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶具有彼此相鄰的區(qū)域，在這些相鄰的區(qū)域內(nèi)，入射光發(fā)生偏振的偏振方向是不同的。
17.如權(quán)利要求14所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶具有彼此相鄰的區(qū)域，在這些相鄰的區(qū)域內(nèi)，入射光分別發(fā)生偏振和不發(fā)生偏振。
18.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站具有光學(xué)濾波器，尤其是偏振器和/或帶通濾波器，設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)光源和所述掩膜帶之間的光路內(nèi)。
19.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站(1，4)具有準(zhǔn)直儀(13，42)，設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)光源(11，41)和所述掩膜帶(2，5)之間的光路內(nèi)。
20.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述輻射源(11，41)是一個(gè)光源，尤其是紫外燈。
21.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站具有一個(gè)屏蔽網(wǎng)(15，43，44)，該屏蔽網(wǎng)如此成形，使得它遮蔽了所述輻射源(11，41)發(fā)出的射線，使所述射線不會(huì)照射到未處于所述曝光區(qū)域內(nèi)的所述薄膜卷帶(3，6)的區(qū)域上。
22.一種安全單元，具有表現(xiàn)出不同光學(xué)特性的局部成形的區(qū)域，其特征在于，所述光學(xué)可變的元件通過以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的曝光站來生成。
23.如權(quán)利要求22所述的安全單元，其特征在于，所述光學(xué)可變的單元是用于對(duì)銀行票據(jù)、信用卡及類似物進(jìn)行保密的光學(xué)安全單元。
24.如權(quán)利要求22所述的安全單元，其特征在于，所述光學(xué)可變的單元是一個(gè)薄膜，尤其是印花薄膜、多層薄膜或粘貼薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在薄膜卷帶(3)的至少一個(gè)層中形成局部成形的區(qū)域的曝光站(1)，以及通過所述曝光站(1)生成的、包括具有不同光學(xué)特性的局部成形的區(qū)域的光學(xué)可變單元。所述曝光站(1)包括至少一個(gè)用于照射薄膜卷帶(3)的輻射源(11)，此外還包括一個(gè)掩膜帶(2)，該掩膜帶具有表現(xiàn)出不同光學(xué)特性的局部成形的區(qū)域，并在至少一個(gè)輻射源(11)和薄膜卷帶(3)之間的光路內(nèi)被引導(dǎo)通過一個(gè)曝光區(qū)域(18)。所述曝光站(1)具有至少兩個(gè)用于引導(dǎo)所述掩膜帶和/或所述薄膜卷帶的引導(dǎo)裝置(182，183)，所述引導(dǎo)裝置被如此設(shè)置使得所述掩膜帶(2)在曝光區(qū)域內(nèi)平行于薄膜卷帶(3)被引導(dǎo)。本發(fā)明所述的曝光站(1)還包括耦合裝置(181，182，183，184)，用于使所述掩膜帶(2)和所述薄膜卷帶(3)以相同的速度在所述曝光區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B41M3/14GK1816771SQ200480018607
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2004年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月4日
發(fā)明者海蒙·卡欽雷克, 馬蒂斯·塞茨 申請(qǐng)人:雷恩哈德庫(kù)茲兩合公司