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，這個曝光站具有一個或多個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，如對文件、卡、銀行票據(jù)進行保密。
GB 2136352A描述了將這種多層薄膜用于安全性目的的應用，其中局部脫金屬化是通過在實際脫金屬化處理之前疊印一個薄的清漆層來實現(xiàn)的在這種情況下，多層薄膜用作密封條，它被敷設到兩個表面上。如果在敷設了密封條之后這兩個表面彼此分離，例如當裝有錄像帶的包裝被打開時，密封條被破壞，從而證明這個包裝已經(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透明聚酯塑料薄膜上印制一個清漆層。然后，由此形成的清漆層以浮雕方式生成一個保密全息圖。下一個步驟是在以浮雕方式形成保密全息圖的整個表面內(nèi)進行金屬化處理。然后對該表面進行局部脫金屬化處理。
通過將一個起保護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，來實現(xiàn)局部脫金屬化處理。然后執(zhí)行實際的脫金屬化處理，在此期間，薄金屬層上只有那些沒有受到清漆層保護的區(qū)域被去除。
隨后通過清洗工藝來進行脫金屬化處理。在后續(xù)的步驟中，敷設一個粘膠層，并將所得到的多層薄膜切割成小塊，其中每個小塊都能實現(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體元件過程中照射物體的掩膜注模輻射器。一個感光耐蝕層被敷設到一個層厚度為0.1μm至1μm之間的石英晶片上?，F(xiàn)在透過一個柵格掩膜來照射石英晶片。這個柵格掩膜包括一個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到由玻璃構(gòu)成的柵格掩膜載體的背面來進行構(gòu)造處理。
本發(fā)明的目的是對曝光工藝進行改進。
該目標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)域的曝光站來實現(xiàn)，其中該曝光站具有一個或多個用于對薄膜卷帶進行照射的輻射源，還具有一個掩膜帶，所述掩膜帶具有不同光學特性的局部成形區(qū)域，該曝光站還具有兩個或更多個用于引導掩膜帶和/或引導薄膜卷帶的引導裝置，所述引導裝置被如此設置使得所述掩膜帶在所述一個或多個輻射源與薄膜卷帶之間的輻射路徑內(nèi)被引導穿過曝光區(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。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(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)運動。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點僅通過一個曝光步驟，就能夠在從輥子到輥子之間的連續(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)點還在于，能夠靈活地實現(xiàn)(個性化地實現(xiàn))局部脫金屬化處理，并能夠出于個性化的原因?qū)Ω泄饽臀g層進行靈活的曝光。
本發(fā)明具有優(yōu)點的實施方式在從屬權(quán)利要求中限定。
具有優(yōu)點的是，所述曝光站具有一個插入裝置，它通過以下方式對掩膜帶相對于薄膜卷帶的位置進行調(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地設定和重設曝光站，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，也可以是從輥子到輥子之間引導的開放的掩膜帶。特別是當使用開放的掩膜帶時，其優(yōu)點在于，掩膜帶可具有個性化的布圖區(qū)域，從而可以通過所述曝光站實現(xiàn)對安全性單元的個性化。這樣，掩膜帶例如可以印有隨個性化而不同的數(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)設置到掩膜帶上。
使用可重寫的掩膜帶可以得到進一步的優(yōu)點。這樣的掩膜帶例如具有一個熱致變色材料層。
符合目的的是，所述曝光站具有一個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，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)明的一個優(yōu)選的實施方式，所述耦合裝置包括至少一個輥子，在這個輥子上所述薄膜卷帶和掩膜帶以相互重疊的方式被引導，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和簡單的設計。在這種情況下，掩膜帶的運動和薄膜卷帶的運動之間的特別精確的耦合關(guān)系由此來實現(xiàn)設置了兩個位于輻射區(qū)域兩側(cè)的輥子，分別用于引導薄膜卷帶和掩膜帶，并且還設置了另外兩個位于輻射區(qū)域兩側(cè)的輥子，分別用于引導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)明的另一個優(yōu)選的實施方式，所述曝光站還具有一個用于使掩膜帶以一個第一速度運動的驅(qū)動裝置。另外，所述耦合裝置由一個用于對驅(qū)動裝置進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行同步。除了采用機械式的耦合裝置之外，相應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，從而不會發(fā)生接觸反作用，不會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較大的輻射區(qū)域，并且希望薄膜卷帶以較高的速度運動，則這種電子耦合裝置具有顯著的優(yōu)點。
掩膜帶的材料選擇必須符合其應用目(連續(xù)不斷的卷帶，輥子到輥子，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，進而提高加工速度。
對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，可以使用一個或多個相同的曝光站同時執(zhí)行多個曝光步驟。
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光學濾波器，它設置在光源和掩膜帶之間的光路中。
另外，還發(fā)現(xiàn)使用放置在一個或多個光源與掩膜帶之間的光路中的準直儀是具有優(yōu)點的。使用這種準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，例如將光學帶通濾波器、準直儀和偏振器結(jié)合起來。
具有優(yōu)點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銀行票據(jù)、信用卡和類似物進行保密的光學安全特征的單元。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實施例對本發(fā)明進行示例性的描述。


圖1是本發(fā)明所述曝光站的第一個實施例的示意圖。
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)明的第二個實施例的本發(fā)明所述曝光站的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例的本發(fā)明所述曝光站的示意圖。
圖1示出了一個曝光站1，其具有一個掩膜帶2，多個輥子181、182、183、184、185和172，一個拉緊裝置17，一個屏蔽板15，一個輻射源11，一個保持裝置16，一個濾波器12，一個保持裝置13，以及兩個導軌14。
如圖1所示，掩膜帶2通過輥子181、182、183、184、185和172被引導。因此輥子181、182、183、184、185和172作為用于引導掩膜帶2的引導裝置。除了用輥子作為引導裝置外，顯然也可以通過桿、偏轉(zhuǎn)板和引導面來引導掩膜帶2。
輥子172是拉緊裝置17的一部分。拉緊裝置17通過一個螺栓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，從而改變輥子172的位置，如圖1所示。通過改變輥子172的位置來改變掩膜帶2的張力，從而改變輥子181、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彈性元件，通過這個彈性元件以彈回方式安裝輥子172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是一個連續(xù)不斷的卷帶，它通過輥子在箭頭20所示的方向上運動。另外，薄膜卷帶3通過輥子182和183在箭頭31所示的方向上運動，如圖1所示。相應地，薄膜卷帶3和掩膜帶2在輥子182和183上以重疊的關(guān)系被引導，從而通過薄膜卷帶3的運動使得掩膜帶2在相同的方向上前進，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，并通過輥子182和183相互平行地被引導。在曝光區(qū)域18的每一側(cè)上設置了輥子182和183，通過它們來引導薄膜卷帶3和掩膜帶2，并且設置了輥子181和184，通過輥子181和184僅引導掩膜帶2。輥子181和182或者183和184設置在相同的高度上，掩膜帶2和薄膜卷帶3通過這些輥子以圖1所示方式被引導，從而可以借助于拉緊裝置17，沿著輥子182和183上掩膜帶2和薄膜卷帶3的引導路徑來調(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)在輥子182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包括一個紫外燈，一個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)最好設計為反射鏡。
輻射源11在一個承載架上在導軌14中被引導，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是一個光學帶通濾波器，通過它可以將頻帶設置為對薄膜卷帶產(chǎn)生作用。但是，濾波器12也可以是任意的其他光學濾波器，例如偏振濾光器或準直儀。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的長度為40到50cm。但是也可以根據(jù)需求使曝光區(qū)域18的長度更長或更短。根據(jù)曝光區(qū)域18的長度，可能需要提供多于一個的輻射源。
現(xiàn)在參考圖2來說明掩膜帶2的基本結(jié)構(gòu)。
圖2是一個掩膜帶22的截面圖。掩膜帶22具有四個層221、222、223和224。
層221是一個載體層，它對于輻射源11的相應波長范圍是可透射的。這個載體層包括一個50μm厚的TAC襯底薄膜，它對于315nm波長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，這些柔韌性材料對于輻射源11發(fā)出的在所考慮的波長范圍內(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是一個復制層，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復制漆，然后在100℃到120℃的溫度下在一個烘道中將其烘干。
現(xiàn)在通過一個印花模將紋理結(jié)構(gòu)壓印到復制層222上，使得層222作為后續(xù)敷設的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)域被設計為具有不同的偏振特性)，也可以使用局部區(qū)域被設計為具有透明的、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)域被設計為具有透明的、以及反射性的/吸收性的特性的掩膜帶例如包括一個襯底、一個局部設計為反射性的層、以及一個可選的保護漆層。在這種情況下，這個反射性的層例如由一個薄的金屬層或者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中可以提供一個附加的、具備設計為具有反射性的層，通過這個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具有壓印的衍射結(jié)構(gòu)的復制層，借助于這個復制層實現(xiàn)了特殊的光學衍射效果，如增強和去除。
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具有多個布圖區(qū)域23、24、25和26。在布圖區(qū)域23至26的每個區(qū)域中，通過掩膜帶2所顯示的圖樣均相同，從而使得在局部設計為具有不同光學特性的區(qū)域中，同一個圖樣在每個布圖區(qū)域23至26中重復顯示。
布圖區(qū)域23例如包括四個區(qū)域，在這些區(qū)域中掩膜帶2表現(xiàn)出不同的光學特性。
在第一個區(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，在第二個區(qū)域中，它與垂直方向呈80度角線性偏振，在第三個區(qū)域中，它在垂直方向上線性偏振，而在第四個區(qū)域中，它與垂直方向呈135度角線性偏振。
上述四個區(qū)域可以設計為具有圖片、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是一個曝光站4的示意圖，它具有一個掩膜帶5，用于引導掩膜帶的多個輥子464、463、462和461，兩個輻射源41，一個屏蔽罩43，一個準直儀42，一個拉緊裝置47，兩個驅(qū)動系統(tǒng)71和72，多個傳感器75、73、76和74，控制裝置7，用于引導薄膜卷帶6的多個輥子81、82、83、84和85，以及兩個屏蔽板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通過輥子461、462、463和464被引導。輥子464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。輥子463連接到驅(qū)動系統(tǒng)71，從而由于驅(qū)動系統(tǒng)71所引起的輥子463的轉(zhuǎn)動，使得掩膜帶5在箭頭的方向上行進。驅(qū)動系統(tǒng)71例如是一個經(jīng)由傳動齒輪連接到輥子463的電機。輥子462連接到一個傳感器73，所述傳感器例如可以是將輥子462的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為電壓脈沖的增量發(fā)射器單元。
薄膜卷帶6通過輥子81、82、83、84來引導。此時輥子84連接到驅(qū)動系統(tǒng)72。驅(qū)動系統(tǒng)72例如是一個經(jīng)由齒槽皮帶傳動連接到輥子64的電機。輥子84的轉(zhuǎn)動使得薄膜卷帶6在箭頭的方向上運動。輥子83與傳感器74相連接，這個傳感器同樣也是一個將輥子83的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為電壓脈沖的增量發(fā)射器單元。
此外，曝光站具有光學傳感器75和76，通過這些光學傳感器來記錄敷設到掩膜帶5和薄膜卷帶6上的光學標記。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的運動方向和速度、以及薄膜卷帶6的運動方向和速度。這樣，由傳感器73和78所產(chǎn)生的電壓脈沖分別用來計算掩膜帶5和薄膜卷帶6的轉(zhuǎn)動方向、位置和速度。然后通過電子反饋控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)71和74進行控制，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)運動。
這樣，可以使薄膜卷帶或掩膜帶以給定的速度運動，而其他卷帶的速度，即相應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，這些控制裝置也對驅(qū)動系統(tǒng)72進行控制。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，然后相應地對驅(qū)動系統(tǒng)71進行控制，以實現(xiàn)這兩種速度的同步。
當然，如果希望的話，在曝光站4中也可以不設置驅(qū)動系統(tǒng)72。
另外，輥子463和84之間可以實現(xiàn)機械耦合，從而可以省去驅(qū)動系統(tǒng)71和72，或者這兩個驅(qū)動系統(tǒng)可以由一個驅(qū)動系統(tǒng)來代替。
通過光學傳感器75和76來識別掩膜帶5和薄膜卷帶6上的標記，這些標記給出了關(guān)于掩膜帶5或薄膜卷帶6的位置的精確的細節(jié)。
通過傳感器75和76所產(chǎn)生的電信號，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，然后對驅(qū)動系統(tǒng)71進行相應的控制，從而改變掩膜帶5相對于薄膜卷帶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是一個曝光站9的示意圖，它具有一個掩膜帶91，用于引導掩膜帶的輥子464、462和461，兩個輻射源41，一個屏蔽罩43，一個準直儀42，一個拉緊裝置47，兩個驅(qū)動系統(tǒng)96和97，傳感器75和76，控制裝置91，用于引導薄膜卷帶92的輥子81、82和85，分別用于對掩膜帶91進行退卷和卷繞的兩個卷軸94和95，以及一個數(shù)字打印設備98。
如圖5所示，掩膜帶91不是一個連續(xù)不斷的卷帶，而是一個開放的掩膜帶，它從提供掩膜帶的第一個卷軸94被引導到接收掩膜帶的第二個卷軸95。
薄膜卷帶92通過輥子81、82和85被引導。在這種情況下，薄膜卷帶92通過一個在圖5中未示出的驅(qū)動系統(tǒng)在箭頭的方向上運動。
掩膜帶91通過輥子461、462和464從卷軸94被引導到卷軸95。輥子464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)動系統(tǒng)96和97，所述驅(qū)動系統(tǒng)由控制裝置93來控制，并使掩膜帶在箭頭的方向上運動。此時，控制裝置93對驅(qū)動系統(tǒng)96和97進行同步，使得掩膜帶91以恒定的速度運動。作為替代，驅(qū)動系統(tǒng)96也可以省去，或者提供其他一些由驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動的輥子，并以對應于圖4中所示的驅(qū)動系統(tǒng)73的方式使掩膜帶91運動。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，曝光站具有光學傳感器75和76，通過這些光學傳感器可以記錄敷設到掩膜帶91和薄膜卷帶92上的光學標記。
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的運動方向和速度、或者薄膜卷帶92的運動方向和速度、以及掩膜帶91相對于薄膜卷帶92的相位關(guān)系。薄膜卷帶92和掩膜帶93的速度構(gòu)成了對驅(qū)動系統(tǒng)96和97進行調(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相對于薄膜卷帶92的相位關(guān)系用作另一個反饋控制系統(tǒng)的輸入變量，這個反饋控制系統(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)字打印設備98用于在掩膜帶91上印制一個或多個個性化布圖區(qū)域。例如，打印設備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)域可以由打印設備98所設置的個性化布圖區(qū)域所疊印。
除了打印掩膜帶91之外，也可以出于個性化目的，通過激光來對掩膜帶進行局部退色。
當然打印設備98也是可選的。此外，如果希望的話，也可以將打印設備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)的一個或多個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)具有一個或多個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)具有一個掩膜帶(2，5)，該掩膜帶具有表現(xiàn)出不同光學特性的局部成形的區(qū)域(231，232，233，234)，所述曝光站(1，4)具有兩個或更多個用于引導所述掩膜帶(2，5)和/或用于引導所述薄膜卷帶(3，6)的引導裝置(181，182，183，184；461，462，82，83)，這些引導裝置被如此設置使得所述掩膜帶(2，5)在所述一個或多個輻射源(11，41)和所述薄膜卷帶(3，6)之間的射線路徑上被引導通過一個曝光區(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)利要求中任一項所述的曝光站，其特征在于，所述耦合裝置是至少一個輥子(182，183)的形式，所述薄膜卷帶(3)和所述掩膜帶(2)通過所述的輥子以重疊方式被引導，使得所述掩膜帶(2)與所述薄膜卷帶(3)一起運動。
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置在所述曝光區(qū)域的每一側(cè)上、用于引導所述薄膜卷帶(3)和所述掩膜帶(2)的兩個輥子(182，183)，還包括設置在所述曝光區(qū)域的每一側(cè)上、用于引導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輥子(181，184)。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站(4)具有一個驅(qū)動系統(tǒng)(71)，用于使所述薄膜帶(5)以一個第一速度運動，并且所述耦合裝置是控制裝置(7)的形式，該控制裝置對驅(qū)動系統(tǒng)(71)進行調(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卷軸(94)被引導到接收所述掩膜帶的第二個卷軸(95)。
9.如以上權(quán)利要求中任一項所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶具有一個或多個個性化布圖區(qū)域。
10.如以上權(quán)利要求中任一項所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶是可重寫的掩膜帶。
11.如以上權(quán)利要求中任一項所述的曝光站，其特征在于，所述掩膜帶(2)具有重復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)利要求中任一項所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站具有光學濾波器，尤其是偏振器和/或帶通濾波器，設置在所述一個或多個光源和所述掩膜帶之間的光路內(nèi)。
19.如以上權(quán)利要求中任一項所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站(1，4)具有準直儀(13，42)，設置在所述一個或多個光源(11，41)和所述掩膜帶(2，5)之間的光路內(nèi)。
20.如以上權(quán)利要求中任一項所述的曝光站，其特征在于，所述輻射源(11，41)是一個光源，尤其是紫外燈。
21.如以上權(quán)利要求中任一項所述的曝光站，其特征在于，所述曝光站具有一個屏蔽網(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)出不同光學特性的局部成形的區(qū)域，其特征在于，所述光學可變的元件通過以上權(quán)利要求中任一項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，所述光學可變的單元是用于對銀行票據(jù)、信用卡及類似物進行保密的光學安全單元。
24.如權(quán)利要求22所述的安全單元，其特征在于，所述光學可變的單元是一個薄膜，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、包括具有不同光學特性的局部成形的區(qū)域的光學可變單元。所述曝光站(1)包括至少一個用于照射薄膜卷帶(3)的輻射源(11)，此外還包括一個掩膜帶(2)，該掩膜帶具有表現(xiàn)出不同光學特性的局部成形的區(qū)域，并在至少一個輻射源(11)和薄膜卷帶(3)之間的光路內(nèi)被引導通過一個曝光區(qū)域(18)。所述曝光站(1)具有至少兩個用于引導所述掩膜帶和/或所述薄膜卷帶的引導裝置(182，183)，所述引導裝置被如此設置使得所述掩膜帶(2)在曝光區(qū)域內(nèi)平行于薄膜卷帶(3)被引導。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)運動。
文檔編號B41M3/14GK1816771SQ200480018607
公開日2006年8月9日 申請日期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 申請人:雷恩哈德庫茲兩合公司