CN105813846A - 在衬底卷材上制造图案的方法以及用于其的设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在衬底卷材上制造图案的方法，包括提供一个具有***和凹陷的表面浮雕结构的生产工具，所述***对应于待被施加到该衬底卷材的期望的图案。将可固化材料施加到该生产工具上的表面浮雕结构的***。使在该表面浮雕结构上施加的可固化材料在第一位置处与衬底卷材接触。将接触在一起的该衬底卷材和该表面浮雕结构从该第一位置传输到第二位置，所述第一和第二位置沿着该衬底卷材的传输方向彼此间隔。使该衬底卷材在该第二位置处与该表面浮雕结构分离，于是形成图案的该可固化材料被粘附到该衬底卷材并且由该衬底卷材携带。在该衬底卷材和该表面浮雕结构在所述第一和第二位置之间接触的同时和/或在该衬底卷材在该第二位置处已经与该表面浮雕结构分离之后，该衬底卷材上的该可固化材料通过暴露于至少一个固化能量源而固化。

Description

在衬底卷材上制造图案的方法以及用于其的设备
本发明涉及制造适合于例如在用来证实有值票证(诸如，钞票等)的真实性的类型的安全设备中使用的图案的方法。还提供了包含这样的图案的物品和用于执行所述方法的设备。
有价物件且具体地有价票证(诸如，钞票、支票、护照、识别票证、证书和执照)常常是伪造者和希望制造其赝品和/或对其内含有的任何数据做出改变的人的目标。典型地这样的物件设置有多个可视安全设备，以用于核对该物件的真实性。实施例包括：印刷特征(诸如，微缩文本、精细线图案和潜像)，其中安全效果可以由单层图案元素表现出；以及更复杂的结构(诸如，威尼斯百叶窗设备、透镜状设备、云纹干涉设备和云纹放大设备)，其中两层或更多层之间的相互作用产生安全视觉效果。其他已知的安全设备包括全息图、水印、压印、穿孔和颜色偏移或冷光/荧光油墨的使用。所有这样的设备共同的是极其难于或不可能使用可用的复制技术(诸如，复印)复制由设备表现出的视觉效果。也可以采用表现出非可视效果的安全设备(诸如，磁性材料)。
持续需要提高安全设备的安全水平，以保持领先于潜在的伪造者。为了使安全设备最有效，它必须容易与复制品或仿制品区分，且在可视安全设备的情况下，这需要该设备表现出容易被检验的与众不同的视觉效果。上文提及的许多已知类型的安全设备为此效果取决于生产该设备的图案元素的高分辨率。例如，微缩文本和精细线特征依靠它们的具有比使用想要成为伪造者的人可用的印刷技术可实现的分辨率更高的分辨率的元素。此外，潜像、威尼斯百叶窗设备、透镜状设备、云纹干涉设备和云纹放大设备在不同视角下的变化的外观至少部分取决于设备中包括的图案元素可以侧向放置的紧密度(closeness)。
制造用于安全设备的图案元素所使用的典型的印刷过程包括凹雕印刷、凹版印刷、柔版印刷、湿法平版印刷和干法平版印刷。WO-A-2011/107788公开了已知的印刷过程的一些实施例。可实现的分辨率受限于几个因素，包括油墨的粘度、湿润度和化学性质，以及衬底(substrate)的表面能、不均匀度和芯吸能力(wickingability)，所有因素导致油墨铺展。通过认真设计和实施，这样的技术可以被用来印刷具有在25μm到50μm之间的线宽的图案元素。例如，通过凹版印刷和湿法平版印刷，可能实现低至大约15μm的线宽。然而，在此分辨率下难以实现一致的结果且在任何情况下此分辨率水平仍然对安全设备施加显著限制。较高分辨率元素(即，较小线宽)将是高度理想的。
一种作为上文所提及的印刷技术的替代技术提出的方法是由NanoventionsHoldingsLLC使用在所谓的UnisonMotionTM产品中，如例如在WO-A-2005052650中所提及的。这涉及在一个衬底表面中创建图案元素(“图标元素”)如凹处(recess)之后将油墨铺展在该表面之上，且然后用刮墨刀片刮掉过量的油墨。可以产生具有2μm到3μm的量级的线宽的作为结果的上油墨的凹处。此高分辨率产生非常好的视觉效果，但是该过程是复杂且昂贵的。此外，由于需要在衬底的表面中携带凹处，因此对最小衬底厚度设置了限制。
WO-A-2008/000350和WO-A-2011/102800公开了在模具中形成凹处的图案的技术，该模具然后被填充有可固化油墨且被施加到载体。油墨被固化且附着到该载体。然而，固化的油墨当从模具凹处移除时易于损坏且这样不可能完美地复制图案。
本发明提供了一种在衬底卷材(web)上制造图案的方法，该方法包括：
提供一个具有***(elevation)和凹陷(depression)的表面浮雕结构的生产工具，所述***对应于待被施加到该衬底卷材的期望的图案；
将可固化材料施加到该生产工具上的表面浮雕结构的***；
使在该表面浮雕结构上施加的可固化材料在第一位置处与衬底卷材接触；
将接触在一起的该衬底卷材和该表面浮雕结构从该第一位置传输到第二位置，所述第一和第二位置沿着该衬底卷材的传输方向彼此间隔；
使该衬底卷材在该第二位置处与该表面浮雕结构分离，于是形成图案的该可固化材料被粘附到该衬底卷材并且由该衬底卷材携带；以及
在该衬底卷材和该表面浮雕结构在所述第一和第二位置之间接触的同时和/或在该衬底卷材在该第二位置处已经与该表面浮雕结构分离之后，该衬底卷材上的该可固化材料通过暴露于至少一个固化能量源而固化。
应注意，术语“***”和“凹陷”指的是表面浮雕结构在这样的区域中相对于彼此而不一定是相对于生产工具表面的标称平面(nominalplane)的高度。因此，例如，“凹陷”将具有比“***”更低的但不一定比生产工具表面的原始平面(originalplane)更低的高度。每个***的表面优选地是平坦的，即，具有相对于生产工具表面的标称平面大体上恒定的高度。例如，在表面浮雕结构被安排在圆柱形表面上的情况下，每个***的表面将在距圆筒的中心大体上恒定的半径处。
通过将图案限定为生产工具上的表面浮雕结构的***(凸起部分)和将可固化材料(诸如，油墨)(仅)从凸起部分转移到衬底卷材上，图案的复制是准确的，因为与先前技术相比减少或消除了通过表面浮雕结构造成的可固化材料的不经意滞留。在此方面，目前公开的方法可以被认为柔版印刷的一种形式，因此表面浮雕结构也可以被称为柔版印刷浮雕。然而，如先前所描述的，已知的柔版技术由于油墨铺展而遭受较低的分辨率。通过利用可固化材料以及安排衬底卷材与携带该可固化材料的表面浮雕结构之间的延长接触(与单点接触相反)，大体上减少了这样的铺展且分辨率显著提高。这是因为延长接触允许更长的时间段来使可固化材料粘附到衬底卷材，这进而使图案的充分转移成为可能，而不需要在表面浮雕结构和衬底卷材之间施加显著的压力(如常规过程中所需要的)。
本发明人已经发现减少对高压接触的需要是高度有利的，因为这减少了转移过程期间表面浮雕结构的形变，其否则可以导致***的大小的明显增加且因此导致转移的图案元素的大小的明显增加。例如，在常规柔版印刷方法中，其中图案在朝向彼此施加压力的两个对立辊(oppositionroller)之间的压印线(nip)中被转移至衬底卷材，施加的压力可以导致对表面浮雕结构的挤压且因此导致表面浮雕结构的铺展，使印刷元素的宽度相对于***的实际宽度增加多达两倍。通过延长保持衬底卷材与表面浮雕结构上的可固化材料接触的时间段，本发明减小了对待要施加的压力的需求且因此直接导致转移的图案的分辨率的提高。例如，本发明方法的实施方案已经实现转移的图案元素尺寸相对于表面浮雕上的***的实际宽度具有仅30％或更少的增益，且甚至低至一比一的关系。本发明人已经发现在转移期间低压力或零压力与延长缠绕接触(与单点接触相反)的组合产生特别好的结果。
可固化材料的固化可以在一个步骤中或在多个步骤(离散的或以其他方式)中发生。在一些特别优选的实施方式中，(仅)一旦衬底卷材与表面浮雕结构分离(即，在第二位置的下游)执行固化。这是有利的，因为这避免了不经意地使表面浮雕结构上的任何材料固化，例如，所述任何材料可能已经在上墨期间不期望地流动到凹陷中，这将使它更难以去除。
在其他优选的实施方式中，在衬底卷材和表面浮雕结构在所述第一和第二位置之间接触的同时，可固化材料通过暴露于一个固化能量源而至少部分固化，使得当该衬底卷材在该第二位置与该表面浮雕结构分离时，形成图案的至少部分固化的材料被粘附到该衬底卷材且由该衬底卷材携带。这提高了可固化材料到衬底卷材的粘着力(adhesion)且在将衬底从表面浮雕去除之前有助于将图案固定就位，这冒着形成污迹的风险。在延长缠绕接触期间实施的固化可以足以使材料完全固化，使得不需要进一步的固化步骤，但更优选的不实现完全固化。因此可以优选地在卷材与表面浮雕分离之后执行第二固化步骤以完全固化。因此，本方法还可以包括将衬底卷材上携带的至少部分固化的材料在卷材与表面浮雕结构分离之后二次暴露于一个固化能量源以完全固化该材料。这可以根据几何结构通过相同的或不同的固化能量源来执行。
应注意，当可固化材料被施加到表面浮雕结构时，它仅被施加到浮雕的***(凸起部分)上且大体上不被施加到凹陷中。
优选地，表面浮雕结构大体上是一个圆筒且所述第一和第二位置是它的圆周上的间隔的点，由此当随着圆筒旋转使衬底卷材和表面浮雕结构沿着圆筒的圆周的一部分传输时，维持衬底卷材和表面浮雕结构彼此接触(例如，通过卷材张力)。
在特别优选的实施方案中，该圆筒的圆周的该部分至少是该圆筒的整个圆周的八分之一，优选地至少是该圆筒的整个圆周的四分之一，更优选地至少是该圆筒的整个圆周的三分之一，最优选地至少是该圆筒的整个圆周的一半。
该表面浮雕结构可以被形成在例如一个辊的表面中或被形成为一个辊(诸如，夹紧辊)上携带的套筒或片材。
在优选的实施例中，所述第一和第二位置沿着该衬底卷材的传输方向彼此间隔50mm到350mm，优选地100mm到250mm。有利地，该衬底卷材上的任何一个点从该第一位置行进到该第二位置的时间在0.2秒到2秒之间(假设卷材速度在范围10mpm到40mpm内)，且更优选地是0.4秒到1秒。
优选地，可固化材料从包括一个或多个辊的转移辊组件施加到表面浮雕结构。该转移辊组件可以包括一个测量辊(meterroller)，优选地网纹辊或凹印辊，其适于转移预定厚度的可固化材料层。典型地这样的辊具有蜂窝(cellular)或有网格的(screened)表面结构，单元的深度和节距被选择为携带期望的油墨厚度。期望的是，网纹辊上的单元尺寸小于柔版印刷浮雕(表面浮雕结构)的最小尺寸，这样柔版印刷浮雕总是由网纹单元或网格图案的壁完全支撑，即，期望的是柔版印刷浮雕的每个凸起部分将由至少一个单元壁(优选地多个单元壁)接触以便防止凸起部分陷入网纹单元中。还期望的是，网纹单元图案中的壁(或“接合(land)”区域)的厚度也被最小化以最大化网纹单元图案的填充因素且此壁尺寸也应该显著小于柔版印刷图案中的最小线宽尺寸。优选地，表面浮雕(柔版印刷图案)上的***包括具有在范围5微米到50微米内的最小尺寸的***，优选地是微米5到30微米，更优选地是10微米到20微米。例如，如果柔版印刷图案上呈现的最薄线宽是约40微米，则单元节距应该是小于40微米(优选地至少小2倍)且单元之间的壁厚度或宽度优选地应该远小于两者中的任一个(优选地至少小10倍)。实际上，用于制造单元图案的目前的激光雕刻和定位的极限是约2微米到5微米且这设定了用于壁线宽的实际最小值。
可以将可固化材料从测量辊直接转移到表面浮雕结构上，但是在另一个实施方案中，转移辊组件在该测量辊和该表面浮雕结构之间还包括一个施加辊(applicationroller)，优选地一个胶印辊(offsetroller)，用于将可固化材料从测量辊转移到表面浮雕结构。优选地，该施加辊的表面与测量辊的表面相比是平滑的。这有助于防止由测量辊的蜂窝表面导致的油墨涂覆的任何结构化被复制在被施加到生产工具上的表面浮雕的油墨中。例如，该施加辊的表面可以是平滑的、硬聚合物材料、陶瓷材料或不锈抛光金属表面。像这样的硬材料是形成该施加辊的表面所优选的，因为柔版浮雕结构典型地可以是可压缩的和弹性的，即，它在离开压印线之后恢复到它的原始形状。用于柔版印刷辊的一种示例材料是EPDM橡胶(乙烯丙烯二烯单体(M级)橡胶)。这样，辊的接触柔版印刷辊的可压缩的浮雕结构的表面优选地应当是硬的且基本上不顺从的，以生成足够高的接触压力或压印线压力来实现从施加辊到柔版表面的有效率的油墨转移。
在又一个实施方案中，转移辊组件可以包括施加辊且不包括测量辊。例如，油墨可以从一系列上墨辊(诸如，可以在平版印刷***中使用)施加到施加辊以将油墨从一个油墨托盘转移到施加辊。在此情况下，该系列辊(其优选地可以相对于彼此被侧向移动)将起测量并且均匀化转移到柔版-圆筒上的油墨膜的作用。
转移辊组件可以包括一个或多个擦拭装置，诸如，刮墨刀片、擦拭圆筒、“刮板(squeegee)”和/或在与施加辊的相反的方向上旋转的圆筒***，所述一个或多个擦拭装置适于从形成转移辊组件的辊中的一个或多个(优选地测量辊和/或施加辊)去除任何过量的可固化材料。在使用施加辊(诸如，胶印辊)将油墨转移到浮雕结构上的情况下，废油墨基体(wasteinkmatrix)可以在与柔版印刷圆筒(表面浮雕印刷图案的逆图案)接触之后被留在施加辊上，且优选地设置一个擦拭***以去除此废油墨。优选地，还设置了用于在连续卷材处理期间保持擦拭辊干净的清洁***。
附加地或替代地，在特别优选的实施方案中，该方法还包括在第二位置的下游清洁表面浮雕结构以去除在衬底卷材的分离之后留下的任何过量的可固化材料，优选地使用一个清洁机构，该清洁机构包括一个被安排成与该表面浮雕结构接触的清洁表面，该清洁表面比该表面浮雕结构更柔软。在优选的实施例中，该清洁机构包括一个清洁辊、一个围绕一个支撑辊布置的清洁卷材、一个柔性刀片或一个刮板。发现这在图案的尺寸小情况下是特别有利的，因为每个凹陷的小体积可以以其他方式不经意地被过量的可固化材料填充或“桥接”。通过在衬底卷材已经与表面浮雕结构分离之后(且在施加另外的可固化材料之前)清洁表面浮雕结构，减少或消除了过量的可固化材料的积累，这允许该过程在影响产品质量的任何不利效应之前输出更大长度的有图案的衬底卷材。通过利用比表面浮雕的表面更柔软的清洁表面，不仅从凸起区域去除了任何剩余的油墨，而且清洁机构还接触并且去除可能位于该结构的凹陷内的可固化材料。合适的清洁表面包括柔软的辊(诸如，无绒纤维辊或海绵辊)，或由这样的材料制成的卷材。
在特别优选的实施方案中，施加辊和由表面浮雕结构形成的圆筒在彼此相反的方向上旋转使得接触表面在相同的方向上移动。
如果在油墨到印刷圆筒的施加中使用一个测量辊，它的蜂窝表面可能将对应的蜂窝图案引入到转移的油墨，这可能不利于最终结果。为了解决此问题，在一个优选的实施方案中，可固化材料优选地通过以与施加辊不同的表面速度旋转的测量辊而被施加到施加辊表面浮雕结构。这具有的结果是，在接触点处，虽然施加圆筒和测量圆筒在彼此相同的方向上行进，表面速度的差异(该差异可能仅是轻微的)将对油墨具有剪切和铺展作用，因此使涂覆重量均匀且减少由于测量圆筒的单元结构造成的任何图案结构。设想的是，施加辊和测量辊之间的表面速度的差异应该优选地不超过40％且优选地小于30％。最优选地，测量辊比施加辊旋转更慢，但是在其他情况下，施加辊可以更快。
附加地或替代地，可以通过允许测量辊和施加辊在横向于卷材方向的方向上(即，沿着它们的轴向方向)相对于彼此摆动实现或进一步增强平均化效果或均匀化效果，因此提供对转移到施加辊上的油墨图案的侧向涂抹。优选地，测量辊能够横向摆动而施加辊不能够横向摆动，但是在其他情况下施加辊能够横向摆动而测量辊不能够横向摆动或两者都能够摆动。
可以使用任何合适的可固化材料，诸如，热可固化树脂或漆。然而，优选地，可固化材料是辐射可固化材料，优选地是紫外线可固化材料，且固化能量源是辐射源，优选地是紫外线源。采用自由基或阳离子紫外线聚合作用的紫外线可固化聚合物适合于用作紫外线可固化材料。自由基***的实施例包括可光致交联丙烯酸酯-甲基丙烯酸脂或芳香族乙烯基低聚树脂。阳离子***的实施例包括脂环族环氧化物。还可以采用组合自由基和阳离子紫外线聚合作用的混合聚合物***。电子束可固化材料也将适合于在目前公开的方法中使用。电子束配方类似于紫外线自由基***，但不需要自由基的存在来启动固化过程。代替地通过高能电子启动固化过程。用于在目前公开的方法中使用的一种示例性的合适的紫外线可固化柔版印刷油墨将是来自FlintGroup的FlexocureForceTM。一种示例性的合适的电子束可固化油墨将是来自WikoffColorCorporation的PhotoflexIITM。
有利地，可固化材料具有高粘度以便减少或防止材料流动到浮雕结构的凹陷中，且以最小化转移的图案元素的铺展。在优选的实施方案中，在可固化材料的未固化状态中，该可固化材料在23摄氏度下具有在范围0.1Pa.s到5Pa.s内的粘度，更优选地是0.4Pa.s到2Pa.s且还优选地是0.6Pa.s到1.2Pa.s。
优选地，完成的图案(可选地在放大之后)是人眼可见的，且因此有利地可固化材料包括在可见光谱中的光照下可见的至少一种着色剂。例如，该材料可以携带着色色彩(colouredtint)或可以是不透明的。附加地或替代地，可固化材料可以包括在可见光谱中的光照下不可见且在非可见光照下以可见光谱发射的至少一种物质，优选地是紫外线或红外线。在优选的实施例中，可固化材料包括：冷光颜料、磷光颜料、荧光颜料、磁性颜料、热致变色颜料、光致变色颜料、彩虹色颜料、含金属的颜料、光学可变颜料或珠光颜料中的任何一种。在优选的实施例中，可固化材料具有大于或等于0.1的光学密度，更优选地大于或等于0.25且还优选地大于或等于0.5(光学密度是无量纲比值)。给出的光学密度值指的是当在具有与直径为1mm的圆的面积相等的孔径面积的透射光密度计上测量时的光学密度。一种合适的透射光密度计是MacBethTD932。
可以采用处理设备的多种不同安排。然而，在优选的实施方案中，衬底卷材被安排成相对于重力在表面浮雕结构下方，至少在此衬底卷材和表面浮雕结构彼此接触。此安排是优选的，因为在延长缠绕接触期间，重力的作用将促进可固化材料转移到衬底卷材上，且可固化材料不流动到浮雕结构的凹陷中。
优选地，衬底卷材包括一个允许固化能量穿过其透射的膜，优选地是紫外线透明膜。这允许穿过衬底卷材使材料固化。然而，这不是必不可少的，因为表面浮雕结构可以是对固化能量透明的，在此情况下，可以穿过表面浮雕使材料固化。
本发明还提供了一种物品，其包括一个衬底和一个根据上文的方法在该衬底上形成的图案，优选地是安全物品。
该物品可以包括与如此产生的图案协作产生可视效果的其他特征，所述可视效果优选地是光学可变效果(即，在不同的视角下具有不同的外观的效果)。例如，该物品还可以包括一个被配制成用于穿过其观看图案的聚焦元件阵列，所述聚焦元件优选地是透镜或反光镜。
在一个这样的优选的实施方案中，该物品可以包括云纹放大类型设备。因此，优选地，该图案包括大体上相同的微缩图像阵列，且聚焦元件阵列的节距和该微缩图像阵列的节距以及它们的相对位置使得该聚焦元件阵列与该微缩图像阵列协作以由于莫尔效应生成微缩图像的放大版本。
在另一个优选的实施方案中，该物品可以包括一个透镜状类型设备。优选地，该图案包括一个图像元素阵列，每个图像元素代表一个图像的一部分，来自至少两个不同的图像的图像元素横跨该阵列交叉，由此根据视角所述至少两个不同的图像中的不同的一个通过该聚焦元件阵列被引向查看者。
许多其他类型的安全设备可以是使用上文所描述的用于生产设备的图案元素的技术制成的。在WO2013/054117中描述了这样的设备的另一些实施例。
在一些优选的实施方案中，该物品可以是适合于施加到或包含到例如安全票证内的安全元素，优选地是安全元素，优选地线、条、箔或补片。替代地，该物品可以是安全票证，优选地钞票、识别卡、驾驶执照、护照或证书，其中衬底形成该票证的一个整体部分。
本发明还提供了一种用于在衬底卷材上制造图案的设备，该设备包括：
一个生产工具，其具有***和凹陷的表面浮雕结构，所述***对应于待被施加到该衬底卷材的期望的图案；
一个转移组件，其适于将可固化材料施加到该生产工具上的表面浮雕结构的***；
一个传输组件，其被配置成：
使在该表面浮雕结构上施加的可固化材料在第一位置处与一个衬底卷材接触；
将接触在一起的该衬底卷材和该表面浮雕结构从该第一位置传输到第二位置，所述第一和第二位置沿着该衬底卷材的传输方向彼此间隔；以及
使该衬底卷材在该第二位置处与该表面浮雕结构分离，于是形成图案的该可固化材料被粘附到该衬底卷材并且由该衬底卷材携带；以及
至少一个固化能量源，其适于在该衬底卷材和该表面浮雕结构在所述第一和第二位置之间接触的同时和/或在该衬底卷材在该第二位置处已经与该表面浮雕结构分离之后将该可固化材料暴露于固化能量。
该设备可以适于包括用于实施上文所描述的方法以及其任何其优选特征的装置。
如上文所提及的，所述至少一个固化能量源可以位于第二位置的下游使得所有固化在衬底卷材和表面浮雕结构的分离之后发生。在其他优选的实施方案中，所述至少一个固化能量源包括一个适于在该衬底卷材和该表面浮雕结构在所述第一和第二位置之间接触的同时将该可固化材料暴露于固化能源的固化能量源，使得当该衬底卷材在该第二位置处与该表面浮雕结构分离时，形成图案的至少部分固化的材料被粘附到该衬底卷材且由该衬底卷材携带。此固化能量源可以被配置成使转移的图案完全固化，但是优选地在延长缠绕接触期间仅实现部分固化且在第二位置之后完成固化。这可以是使用两个单独的能量源或安排在第二位置附近的单个能量源实现的。
附图说明
现将参照附图描述制造图案的方法以及其设备的实施例，其中：
图1a描绘了根据第一实施方案的用于执行在衬底卷材上制造图案的方法的示例性设备；
图1b描绘了根据第一实施方案的一个变体的用于执行在衬底卷材上制造图案的方法的示例性设备；
图2描绘了根据第二实施方案的用于执行在衬底卷材上制造图案的方法的示例性设备；
图3描绘了根据第三实施方案的用于执行在衬底卷材上制造图案的方法的示例性设备；
图4描绘了根据第四实施方案的用于执行在衬底卷材上制造图案的方法的示例性设备；
图5示出了穿过根据本发明的一个实施方案制造的在一个衬底上包括一个图案的安全物品的一个实施方案的横截面；
图6到8示出了三个包括根据本发明的实施方案的安全物品的示例性安全票证。
具体实施方式
图1a示出了用于在衬底卷材1上制造图案P的方法和设备10的第一优选实施方案。衬底卷材1可以包括例如聚合物膜诸如聚丙烯(例如，BOPP)并且优选地对可见光谱中的光和紫外线二者都是大体上透明的。通过包括支撑辊9a和9b的传输机构(未完全示出)使衬底卷材1沿着传输方向TD传输。衬底卷材在印刷圆筒2周围经过且通过辊9a和9b在张力下保持抵靠印刷圆筒2。在此实施例中，辊9a和9b是“上置(lay-over)”辊。每个辊9a、9b都将重量放置在衬底卷材上，远离印刷圆筒2的中心，垂直向下(即，在负Z轴方向上)起作用。因此，在相应的辊和印刷圆筒2之间没有压力(或仅低压力)被施加到衬底卷材1。卷材1的张力优选地在范围10到100N内，更优选地是25N到50N。
印刷圆筒2是一个绕其圆周携带由图1中不可见的凸起部分(***)和凹陷形成的表面浮雕结构3的生产工具。该表面浮雕结构跟随印刷圆筒的表面且因此其自身是大体上圆柱形的(即，浮雕结构被安排在一个圆柱形平面上，尽管限定待被印刷的字符/图案的浮雕当然将离开那个平面)。浮雕结构可以是印刷辊的整体部分或可以被形成为在使用中被附着到光面辊的可分离的板或套筒。此后一种选择使得必要时能够相对容易地替换浮雕结构。浮雕结构3的凸起部分对应于将形成在衬底卷材1上的期望的图案P。每个凸起部分优选地是大体上平坦的。
通过施加装置7将可固化材料6(诸如，油墨)从储存器5施加到表面浮雕结构3，该施加装置在此情况下包括一个转移辊组件。该转移辊组件包括从储存器5取油墨的测量辊7a，诸如，网纹辊。该测量辊的表面被结构化，例如，具有蜂窝图案，使得将期望的油墨厚度涂覆到辊表面上。可以设置擦拭装置7c(诸如，刮墨刀片)以去除任何过量的油墨。
将油墨从测量辊7a转移到施加辊7b(诸如，胶印辊)上。施加辊7b优选地具有一个比测量辊的表面更平滑的表面使得由测量辊表面的结构造成的任何油墨图案结构在转移到印刷圆筒之前被减少。这是特别优选的，因为表面浮雕结构3的尺寸可以与测量辊7a的蜂窝表面的尺寸具有相同的量级或小于测量辊7a的蜂窝表面的尺寸。例如，精细网纹辊的单元尺寸通常可以是约20微米，而表面浮雕图案的尺寸(例如，线厚度)可以在范围1到50微米内，且优选地是5到30微米。
施加辊7b将油墨6(仅)施加到表面浮雕结构3的凸起部分。如柔版印刷中已知的，这是通过油墨的性能和施加在辊之间的压力的选择实现的。例如，合适的紫外线固化柔版印刷油墨在23摄氏度下可以具有在0.1到5Pa.s的范围内的粘度。用于在目前公开的方法中使用的示例性的合适的紫外线可固化柔版印刷油墨将是来自FlintGroup的FlexocureForceTM。还可以设置擦拭辊7d以用于在油墨已经被转移到表面浮雕结构的凸起部分上之后去除和/或铺展留在施加辊7b上的油墨。擦拭辊7d被安排成与施加辊7b接触且优选地擦拭辊7d在与施加辊7b相同的方向上旋转。替代地，可以利用刮板***。
应注意，图1中示出的油墨施加装置7是示例性的且可以利用许多其他配置，包括被安排成将油墨从储存器直接转移到表面浮雕3上的单个上墨辊。
印刷圆筒2的旋转使油墨涂覆的浮雕结构3与卷材1在由辊9a和印刷圆筒2之间的压印线形成的位置L1处接触。涂油墨的区域接触卷材1并且在此配置中随着使卷材沿着印刷圆筒的圆周传输，油墨可选地被暴露于固化能量源8a，诸如，紫外线辐射源或热源，取决于使用中的油墨的类型。如果设置了固化能量源8a，则油墨至少部分固化且在此配置中可以完全固化。在绕圆筒2的周缘与位置L1间隔非零距离的位置L2处，辊9b导致卷材1与印刷辊分离。至少部分固化的油墨也与表面浮雕3分离且使卷材1上携带图案P。
替代地或附加地，可以设置第二固化站8b以在卷材1与印刷圆筒2分离之后使卷材上的油墨完全固化。替代地，可以通过单个固化能量源执行两个固化步骤，该单个固化能量源例如被布置在辊9b中使得卷材在印刷圆筒上和离开印刷圆筒都被照射。
可选地但是优选地，可以设置清洁机构4，该清洁结机构被安排成去除衬底卷材在位置L2分离之后残留在浮雕结构3上的任何油墨。清洁机构4可以包括例如一个被配置成通过一个优选地比表面浮雕结构更柔软的表面与表面浮雕结构接触的辊，使得清洁表面将变形成凹陷，从而接触并且去除其中保持的任何油墨。该辊表面可以例如由纤维或海绵形成。在其他实施例中，清洁机构4可以包括一个清洁卷材(下文参考图4进一步描述)或一个刀片或刮板。
在图1a实施例中，卷材1被保持沿着印刷圆筒的整个圆周的近似一半与该印刷圆筒接触。期望延长在卷材1从浮雕结构3松脱之前油墨可以被固化到卷材1上的时间段，这减少了油墨铺展或形成污迹的可能性。然而，假如对于一个有限距离卷材被保持接触印刷圆筒(且例如不在由辊之间的压印线限定的单个点处)，一个较长的或较短的有限距离可能是适当的。在优选实施例中，卷材1沿着印刷圆筒3的整个圆周的至少八分之一与印刷圆筒3接触，优选地至少沿着圆筒圆周的四分之一，更优选地至少沿着圆筒圆周的三分之一，最优选地至少沿着圆筒圆周的一半，但实际上该距离(且因此持续时间)取决于圆筒尺寸以及传输速度。
在优选实施例中，第一和第二位置沿着衬底卷材的传输方向彼此间隔50mm到350mm，优选地是100mm到250mm。有利地，衬底卷材上的任何一个点从第一位置行进到第二位置的时间在0.2秒到2秒之间(假设卷材速度在范围10mpm到40mpm内)，且更优选地在0.4秒到1秒之间。
图1b示出了图1a设备的变体，其中用于与之前相同的参考数字标注相似的部件。在此情况下，油墨施加装置7还包括测量(例如，网纹或凹印)辊7a，施加辊7b和擦拭辊7c。然而，测量辊7a从刮墨室箱5’接收油墨16，该刮墨室箱自身将过量的油墨从测量辊7a的表面去除。
在所有实施方案中，优选地是，测量辊(诸如，网纹辊7a)上的单元尺寸小于圆筒2上的表面浮雕结构3的最小尺寸，使得柔版浮雕总是由网纹单元或网屏图案的壁完全支撑。还期望使测量辊7a上的网纹单元图案中的单元之间的壁或接合区的厚度最小化以使网纹单元图案的填充因素最大化以及此壁尺寸也应该明显小于柔版印刷图案(浮雕3)中的最小线宽尺寸。例如，如果柔版印刷图案(浮雕3)上存在的最薄线宽例如是约40微米，则测量辊7a上的单元节距应该小于40微米(优选地至少小2倍)且壁厚度或宽度优选地应该远小于两者中的任一个(理想地至少小10倍)。实际上，目前激光雕刻和定位的极限是在约2微米到5微米之间，且这设定了壁线宽的实际最小值。还期望定向测量辊7a上的蜂窝图案方向，使得它不与柔版印刷浮雕图案3中的关键方向对齐。例如，如果柔版印刷结构3限定线图案横向于卷材传输方向TD，则测量辊7a具有与机器方向TD平行放置的单元或在相同方向上放置的单元的线性安排是优选的，该方向将垂直于柔版印刷结构中的线图案。这有助于最小化蜂窝图案在完成的印刷中的影响。
减小测量辊7a上蜂窝图案的影响的另一种(附加的或替代的)方式是安排测量辊7a的表面和施加辊7b的表面彼此以不同的速度旋转，该另一种(附加的或替代的)方式可以应用于所有实施方案。这具有的结果是，在接触点处，表面速度的差异(该差异可能仅是稍微不同)将对油墨具有剪切和铺展影响，因此使涂覆重量均匀且减少由于测量圆筒的单元结构造成的任何图案结构。设想的是，施加辊7b和测量辊7a之间表面速度的差异优选地不应该超过40％且优选地小于30％。优选地，测量辊7a比施加辊7b旋转更慢，但是反之亦然。在其他实施方案中，可以使一对或多对不同的辊以不同的相对速度旋转，例如，施加辊7b和印刷圆筒2，但是优选地应用测量辊和施加辊之间的速度差异。将理解，术语“表面速度”指的是相应的辊的外表面移动的速度，即，表面速度＝半径×角速度。因此，两个辊可以具有相同的角速度(或旋转频率)，但是如果它们的半径不同则它们仍然具有不同的表面速度。
替代地或附加地，通过允许测量辊7a和施加辊7b在横向于卷材方向TD的方向上(即，沿着辊的轴向方向，所述辊将是平行的)相对于彼此摆动可以实现或进一步增强平均化效果或均匀化效果，因此提供转移到施加辊7b上的蜂窝油墨图案的侧向涂抹。优选地，测量辊7a能够横向摆动而施加辊7b不能够横向摆动，但是在其他情况下施加辊7b能够横向摆动而测量辊7a不能够横向摆动或两者都能够摆动。此外，这可以被应用于任何实施方案。
图2描绘了基于与图1a和图1b的原理相同的原理操作的设备20的第二实施方案。在此在印刷圆筒12上，可以更清楚地看见表面浮雕结构13的***13a和凹陷13b。油墨16通过转移辊组件17从储存器15转移到浮雕结构13上，该转移辊组件在此包括由辊17a、17b、17c、17d和17e组成的辊链(rollerchain)，该辊链将油墨直接施加到印刷圆筒12。辊17e可以是测量辊，诸如，网纹辊，或者可以是标准的、无织构的(untextured)上墨辊。可以设置刮墨刀片17f以用于如之前一样去除过量的油墨，尽管实际上此刮墨刀片可以被应用于测量辊17e而不是如图所示被应用于上墨辊17a。
在一个测量辊被部署为辊17e的情况下，使用关于图1a和图1b所讨论的相同技术中的任何一个可以减轻由测量辊17e的蜂窝表面结构造成的油墨的可能图案结构。
在辊17e是无织构的上墨辊的情况下，由于油墨辊具有可控的相对表面速度，通过辊17a、17b、17c、17d和17e之间的压印线间隙以及对油墨的剪切动作可以实现油墨的测量。这具有无蜂窝图案被引入到被转移到印刷圆筒上的油墨的优点。这样，不需要铺展动作且因此优选地施加辊17e和印刷圆筒12被安排成彼此在相反的方向上旋转(如在图1a和图1b中)。
表面浮雕13的***因此被涂覆有油墨且印刷圆筒的旋转使被涂覆的浮雕与卷材11在点L1接触。卷材沿着印刷圆筒12的圆周被传输到位置L2，在此期间，凭借辊19a和19b保持卷材接触表面浮雕。在此传输期间，卷材经过印刷圆筒12和对立辊19b之间形成的压印线，该对立辊对卷材施加压力并且帮助将油墨转移到卷材上。然而，在优选实施方案中，此压力被保持低，例如，在0.5MPa以下且更优选地在0.2MPa以下且甚至更优选地在0.1MPa以下。辊19b被配备有紫外线(或其它固化能量)源18a，使得当油墨经过压印线时其被部分固化。附加地或替代地，固化源18b可以位于印刷圆筒12内部。
辊19c然后导致卷材11在点L2与印刷圆筒12分离，该卷材携带有形成图案P的至少部分固化的油墨。如果需要，可以实施另一个固化步骤。
在此情况下，维持卷材2沿着圆筒的整个圆周的近似三分之一与印刷圆筒接触。
图3描绘了基于与第一实施方案和第二实施方案相同的原理操作的设备30的第三实施方案。在此，油墨26从有室的刮墨刀片25直接供应到施加辊27a上，该施加辊自身是测量辊(例如，网纹辊)。有室的刮墨刀片25将过量的油墨直接从施加/测量辊27a去除，使得获得期望的油墨厚度。油墨从施加/测量辊27a被转移到印刷圆筒22上携带的表面浮雕结构23的凸起部分上且以与之前相同的方式被带到与卷材21接触。卷材与之前一样通过辊29a和29b与印刷圆筒22保持延伸缠绕接触，且在沿着传输方向在位置L1和L2之间接触期间通过辐射源或热源28使油墨至少部分固化。印刷图案P因此被转移到卷材21上。擦拭辊27b从施加/测量辊27a的表面去除剩余的油墨。
为了减少测量辊27a的蜂窝图案在完成的印刷上的影响，如关于图1a和图1b所描述的，优选地是，测量辊27上的单元尺寸小于圆筒22上的表面浮雕结构23的最小尺寸。还期望使测量辊27上的网纹单元图案中的单元之间的壁或接合区的厚度最小化以使网纹单元图案的填充因数最大化以及此壁尺寸也应该显著小于柔版印刷图案(浮雕23)中的最小线宽尺寸。还期望定向测量辊27上的蜂窝图案方向，使得它不与柔版印刷浮雕图案23中的关键方向对齐。
图4示出了基于与先前实施方案相同的原理操作的设备40的第四实施方案。在此，衬底卷材31被安排成在印刷圆筒32下面(相对于重力)经过。这是优选的，因为该定向将促进油墨到衬底卷材31上而不是到表面浮雕33的凹陷中的转移。此偏好适用于可以相应地重新安排的所有实施方案。转移辊组件37在此实施方案中大体上与图1实施方案相同，除了现在被安排在印刷圆筒32上方且因此使用有室的刮墨刀片35给测量辊37a供应油墨。油墨然后被转移到施加辊37b，从该施加辊被施加到表面浮雕结构33。优选地，还设置了擦拭辊37c以从施加辊去除过量的油墨。
此实施方案还包括清洁机构34，用于在衬底卷材31已经在位置L2处分离之后从表面浮雕结构去除过量的油墨。在此情况下，清洁机构34包括一个卷材34a形式的清洁表面，该卷材围绕两个辊34b和34c布置，所述辊34b和34c横跨浮雕结构33的表面传输该卷材。优选地，清洁卷材34a比浮雕结构更柔软以便从凹陷去除油墨。代替地可以利用清洁辊或刀片。
在此实施例中，支撑辊39a、39b是从下面支撑衬底卷材31的下置(lay-under)辊使得它们施加垂直向上的力，远离印刷圆筒的中心使得低压力或零压力被施加到通过卷材张力保持抵靠浮雕结构的衬底卷材。此外，这优选地为25N的量级。可选地，可以围绕印刷圆筒32安排一个或多个对立辊39c来帮助维持衬底卷材在第一位置和第二位置之间抵靠表面浮雕的接触。施加在每个对立辊39c与印刷圆筒32之间的压力优选地应该为零，或小于0.5MPa，更优选地在0.2MPa以下且甚至更优选地在0.1MPa以下。
在此实施方案中，油墨的固化在衬底卷材31与印刷圆筒32分离之后发生，而不是在延伸接触期间发生。这可以是有利的，因为在该圆筒上的油墨没有发生固化。出于此目的，固化能量源38被布置在第二位置L2的下游。
使用上文所描述的技术形成的图案可以被形成有小到5微米到50微米(优选地5微米到30微米，更优选地10微米到20微米)的线宽且因此很好地适合于在安全设备(诸如，云纹放大设备和透镜状设备)中使用。作为一个实施例，图5示意性地例示了穿过安全物品50的横截面，该安全物品在此是云纹放大器。该物品包括对应于先前所描述的衬底卷材的一部分的衬底42。图案P(按上文所描述地形成的)包括一个形成有特定节距和定向的相同的微缩图像阵列。在衬底42的相对表面上，设置了一个聚焦元件(诸如，透镜45)阵列。该透镜阵列的节距和定向使得云纹干涉导致观察者O1感知微缩图像的放大版本。可选地，保护层46可以被施加在图案P上以确保坚固性。
许多其他类型的安全元素也可以是使用上文所描述的技术以形成其图案元素而形成的。例如，可以以此方式制造WO2013/054117中所描述的任何安全元素。
安全物品(诸如，包含如此生产的图案的那些安全物品)可以采取安全元素(诸如，安全线、标签、补片等)的形式。替代地，安全物品可以包括安全票证，诸如，具有形成票证的整体部分的衬底的钞票(例如，在聚合物钞票或纸/聚合物混合钞票的情况下)。在图6、图7和图8中示出了可以将安全物品包含到安全物品内的方式的一些实施例。
图6示出了有价物品的一个实施方案，在此在有价票证100诸如钞票内包含安全物品90，该安全物品尤其包括一段有图案的衬底卷材。该衬底卷材可以在***到安全票证100内之前被切割成个体安全线90，但是在优选实施方案中，一卷有图案的衬底卷材10可以被供给到造纸过程中，例如，以形成票证的卷材，该卷材然后被切割成适当大小的个体票证。在此，线90作为有窗口的线(windowedthread)被包含在安全票证100的第一和第二层片101和102之间，至少一个层片101具有在造纸过程中或随后(例如，通过研磨)形成在其中的一系列窗口91。窗口91从而露出安全物品90的部分使得由微泡膜(vesicularfilm)携带的图案P是通过窗口91可观察到的。在窗口91之间，线90的部段92被上覆票证层片101隐藏。替代地，有窗口的线可以被包含到单个层片纸内且是使用EP0059056中所描述的方法制造的。
图7示出了有价票证100的一个替代实施方案，其中衬底卷材被形成到条状物品95内，该条状物品被安装到票证衬底101的一侧与在施加条95之前或之后形成的窗口96对齐。图案P是通过窗口96可观察到的且，根据构造条95的衬底卷材的构造，它还可以是从票证100的另一侧可见的。例如，可以使用胶粘剂将条95粘附到票证层片101。如在安全线90的情况下，将衬底卷材切割成个体条95可以发生在与票证衬底101合并之前或之后。
图8示出了其中衬底卷材已经被形成到标签物品97内且已经被粘附到票证100的一个表面的另一个实施方案。在此，票证衬底101可以是不透明的(例如，纸)、透明的或半透明的(例如，聚合物衬底)或其组合。例如，票证衬底101可以在标签97附近是透明的且其它地方是大体上不透明的。如下面所讨论的，标签元素和/或转移箔(诸如，项97)可以以许多方式施加到票证且一旦被施加到有价票证100就不可以构成衬底卷材的完整的层结构。
通过包含安全元素作为安全票证100的整体部分可以替代地实现一种配置诸如图8中示出的配置，在此情况下，票证作为一个整体构成安全物品。在此情况下，票证衬底101优选地是透明聚合物膜且以上文所描述的方法构成衬底卷材1、21。使用先前所描述的方法将图案P直接施加到衬底卷材。其他特征诸如透镜阵列可以在图案P的相对侧之上或上被施加到衬底以形成期望的光学效果。可以横跨票证表面的剩余部分印刷乳浊层留下出现在窗口区域中的图案。

Claims (49)

1.一种在衬底卷材上制造图案的方法，包括：
提供一个具有***和凹陷的表面浮雕结构的生产工具，所述***对应于待被施加到该衬底卷材的期望的图案；
将可固化材料施加到该生产工具上的表面浮雕结构的***；
使在该表面浮雕结构上施加的可固化材料在第一位置处与衬底卷材接触；
将接触在一起的该衬底卷材和该表面浮雕结构从该第一位置传输到第二位置，所述第一和第二位置沿着该衬底卷材的传输方向彼此间隔；
使该衬底卷材在该第二位置处与该表面浮雕结构分离，于是形成图案的该可固化材料被粘附到该衬底卷材并且由该衬底卷材携带；以及
在该衬底卷材和该表面浮雕结构在所述第一和第二位置之间接触的同时和/或在该衬底卷材在该第二位置处已经与该表面浮雕结构分离之后，该衬底卷材上的该可固化材料通过暴露于至少一个固化能量源而固化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在该衬底卷材和该表面浮雕结构在所述第一和第二位置之间接触的同时，该可固化材料通过暴露于一个固化能量源而至少部分固化，使得当该衬底卷材在该第二位置与该表面浮雕结构分离时，形成图案的至少部分固化的材料被粘附到该衬底卷材且由该衬底卷材携带。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中该表面浮雕结构大体上是一个圆筒且所述第一和第二位置是它的圆周上的间隔的点，由此随着该圆筒旋转使该衬底卷材和该表面浮雕结构沿着该圆筒的圆周的一部分传输。
4.根据权利要求3所述的方法，其中该圆筒的圆周的该部分至少是该圆筒的整个圆周的八分之一，优选地至少是该圆筒的整个圆周的四分之一，更优选地至少是该圆筒的整个圆周的三分之一，最优选地至少是该圆筒的整个圆周的一半。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其中该表面浮雕结构被形成在一个辊的表面中或被形成为一个辊上携带的套筒或片材。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述第一和第二位置沿着该衬底卷材的传输方向彼此间隔50mm到350mm，优选地100mm到250mm。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该衬底卷材上的任何一个点从该第一位置行进到该第二位置的时间在0.2秒到2秒之间，且更优选地是0.4秒到1秒。
8.根据权利要求3到7中的任一项所述的方法，其中通过布置在表面浮雕结构的上游的第一支撑辊和布置在表面浮雕结构的下游的第二支撑辊保持该衬底卷材与大体上圆柱形的表面浮雕结构接触，所述第一和第二支撑辊优选地在远离该大体上圆柱形的表面浮雕结构的中心的方向上对该衬底卷材施加力。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在每个相应的支撑辊和该大体上圆柱形的表面浮雕结构之间所述第一和第二支撑辊不引起该衬底卷材上的压缩力。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在所述第一和第二位置之间，通过该衬底卷材的张力保持该衬底卷材与该表面浮雕结构接触，该衬底卷材的张力优选地位于范围10N到100N内，更优选地是25N到50N。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在所述第一和第二位置之间，设置一个或多个对立辊用于维持该衬底卷材抵靠该表面浮雕结构的接触，该或每个对立辊施加不大于0.001MPa到0.5MPa的压力更优选地0.05MPa到0.2MPa的压力到相应的对立辊和该表面浮雕结构之间的衬底卷材。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该可固化材料从一个包括一个或多个辊的转移辊组件施加到该表面浮雕结构。
13.根据权利要求12所述的方法，其中该转移辊组件包括一个测量辊，优选地一个网纹辊，其适于转移预定厚度的可固化材料层。
14.根据权利要求13所述的方法，其中该转移辊组件在该测量辊和该表面浮雕结构之间还包括一个施加辊，优选地一个胶印辊，用于将该可固化材料从该测量辊转移到该表面浮雕结构。
15.根据权利要求14所述的方法，其中该施加辊的表面与该测量辊的表面相比是光滑的。
16.根据权利要求13到15中的任一项所述的方法，其中该测量辊具有限定一个单元图案的表面，所述单元的侧向尺寸小于该表面浮雕结构的对应于待被施加到该衬底卷材的期望的图案的***的最小侧向尺寸。
17.根据权利要求14到16中的任一项所述的方法，其中该施加辊和该测量辊彼此以不同的表面速度旋转，该施加辊和该测量辊之间的表面速度差异优选地不超过40％且更优选地小于30％。
18.根据权利要求14到17中的任一项所述的方法，其中该施加辊和该测量辊沿着它们的轴向方向相对彼此摆动。
19.根据权利要求12到18中的任一项所述的方法，其中该转移辊组件包括一个或多个擦拭装置，所述一个或多个擦拭装置适于从形成该转移辊组件的辊中的一个或多个去除任何过量的可固化材料，优选地测量辊和/或施加辊。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括在该第二位置的下游清洁该表面浮雕结构以去除在该衬底卷材的分离之后剩余的任何过量的可固化材料，优选地使用一个清洁机构，该清洁机构包括一个被安排成与该表面浮雕结构接触的清洁表面，该清洁表面比该表面浮雕结构更柔软。
21.根据权利要求20所述的方法，其中该清洁机构包括一个清洁辊，一个围绕一个支撑辊布置的清洁卷材，一个柔性刀片或一个刮板。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在该可固化材料的未固化状态中，该可固化材料在23摄氏度下具有在范围0.1Pa.s到5Pa.s内的粘度，该粘度更优选地是0.4Pa.s到2Pa.s且还优选地是0.6Pa.s到1.2Pa.s。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该可固化材料是辐射可固化材料，优选地紫外线可固化材料，且该固化能量源是辐射源，优选地是紫外线源。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该可固化材料具有的光学密度大于或等于0.1，更优选地大于或等于0.25，且还优选地大于或等于0.5。
25.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该可固化材料包括在可见光谱中的光照下可见的至少一种着色剂。
26.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该可固化材料包括在可见光谱中的光照下不可见且在非可见光照下以可见光谱发射的至少一种物质，优选地是紫外线或红外线。
27.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该可固化材料包括：冷光颜料、磷光颜料、荧光颜料、磁性颜料、热致变色颜料、光致变色颜料、彩虹色颜料、含金属的颜料、光学可变颜料或珠光颜料中的任何一种。
28.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该衬底卷材被安排成相对于重力在该表面浮雕结构下方，至少在此该衬底卷材和该表面浮雕结构彼此接触。
29.根据至少权利要求2所述的方法，还包括使该衬底卷材上携带的至少部分固化的材料在该卷材与该表面浮雕结构分离之后二次暴露于一个固化能量源以完全固化该材料。
30.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该衬底卷材包括一个允许固化能量穿过其透射的膜，优选地是紫外线透明膜。
31.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中该表面浮雕上的***具有在范围5微米到50微米、优选地5微米到30微米、更优选地10微米到20微米内的最小尺度。
32.一种物品，其包括一个衬底和一个根据权利要求1至31中的任一项所述的方法形成在该衬底上的图案。
33.根据权利要求32所述的物品，还包括被配制成用于穿过其观看图案的一个聚焦元件阵列，所述聚焦元件优选地是透镜或反光镜。
34.根据权利要求33所述的物品，其中该图案包括一个大体上相同的微缩图像阵列，且该聚焦元件阵列的节距和该微缩图像阵列的节距以及它们的相对位置使得该聚焦元件阵列与该微缩图像阵列配合以由于莫尔效应而生成微缩图像的放大版本。
35.根据权利要求34所述的物品，其中该图案包括一个图像元素阵列，每个图像元素代表一个图像的一部分，来自至少两个不同的图像的图像元素横跨该阵列交叉，由此根据视角所述至少两个不同的图像中的不同的一个通过该聚焦元件阵列被引向查看者。
36.根据权利要求32到35中的任一项所述的物品，其中该物品是安全元素，优选地线、条、箔或补片。
37.根据权利要求32到35中的任一项所述的物品，其中该物品是安全票证，优选地钞票、识别卡、驾驶执照、护照或证书。
38.一种用于在衬底卷材上制造图案的设备，包括：
一个生产工具，其具有***和凹陷的表面浮雕结构，所述***对应于待被施加到该衬底卷材的期望的图案；
一个转移组件，其适于将可固化材料施加到该生产工具上的表面浮雕结构的***；
一个传输组件，其被配置成：
使在该表面浮雕结构上施加的可固化材料在第一位置处与一个衬底卷材接触；
将接触在一起的该衬底卷材和该表面浮雕结构从该第一位置传输到第二位置，所述第一和第二位置沿着该衬底卷材的传输方向彼此间隔；以及
使该衬底卷材在该第二位置处与该表面浮雕结构分离，于是形成图案的该可固化材料被粘附到该衬底卷材并且由该衬底卷材携带；以及
至少一个固化能量源，其适于在该衬底卷材和该表面浮雕结构在所述第一和第二位置之间接触的同时和/或在该衬底卷材在该第二位置处已经与该表面浮雕结构分离之后将该可固化材料暴露于固化能量。
39.根据权利要求38所述的设备，其中所述至少一个固化能量源包括一个适于在该衬底卷材和该表面浮雕结构在所述第一和第二位置之间接触的同时将该可固化材料暴露于固化能源的固化能量源，使得当该衬底卷材在该第二位置处与该表面浮雕结构分离时，形成图案的至少部分固化的材料被粘附到该衬底卷材且由该衬底卷材携带。
40.根据权利要求38或权利要求39所述的设备，其中所述至少一个固化能量源包括一个适于在该衬底卷材在该第二位置处已经与该表面浮雕结构分离之后将该可固化材料暴露于固化能量的固化能量源。
41.根据权利要求38到40中的任一项所述的设备，其中该表面浮雕结构大体上是一个圆筒且所述第一和第二位置是它的圆周上的间隔的点。
42.根据权利要求41所述的设备，其中该传输组件包括布置在表面浮雕结构的上游的第一支撑辊和布置在表面浮雕结构的下游的第二支撑辊，所述第一和第二支撑辊被配置成保持该衬底卷材与大体上圆柱形的表面浮雕结构接触，且所述第一和第二支撑辊优选地被配置成在远离该大体上圆柱形的表面浮雕结构的中心的方向上对该衬底卷材施加力。
43.根据权利要求42所述的设备，其中所述第一和第二支撑辊被安排成以便在每个相应的支撑辊和该大体上圆柱形的表面浮雕结构之间不引起该衬底卷材上的压缩力。
44.根据权利要求38到43中的任一项所述的设备，其中该传输组件被配置成以便通过该衬底卷材的张力保持该衬底卷材与该表面浮雕结构在第一和第二位置之间接触，该衬底卷材的张力优选地位于范围10N到100N内，更优选地是25N到50N。
45.根据权利要求38到44中的任一项所述的设备，其中该传输组件在所述第一和第二位置之间还包括适于维持该衬底卷材抵靠该表面浮雕结构的接触的一个或多个对立辊，该或每个对立辊被配置成施加不大于0.001MPa到0.5MPa的压力但是更优选地0.05MPa到0.2MPa的压力到相应的对立辊和该表面浮雕结构之间的衬底卷材。
46.根据权利要求38到45中的任一项所述的设备，还包括一个位于该第二位置的下游的清洁机构，该清洁机构被配置成从该表面浮雕结构去除在该衬底卷材的分离之后剩余的任何过量的可固化材料，该清洁机构优选地包括一个被安排成与该表面浮雕结构接触的清洁表面，该清洁表面比该表面浮雕结构更柔软。
47.根据权利要求38到46中的任一项所述的设备，其中该清洁机构包括一个清洁辊、一个围绕一个支撑辊布置的清洁卷材、一个柔性刀片或一个刮板。
48.根据权利要求38到47中的任一项所述的设备，其中该衬底卷材被安排成相对于重力在该表面浮雕结构下方，至少在此该衬底卷材和该表面浮雕结构彼此接触。
49.根据权利要求38到48中的任一项所述的设备，其适于执行根据权利要求1到31中的任一项所述的方法。
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