JP4197600B2

JP4197600B2 - 凹凸パターン複製版の製造方法

Info

Publication number: JP4197600B2
Application number: JP2002148504A
Authority: JP
Inventors: 洋船田; 伸行本名; 文彦水上
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: JP2003344628A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラムや回折格子等の光学可変パターンや研磨テープの凹凸が形成された凹凸パターンを複製するための凹凸パターン複製版の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホログラムの複製方法としては、特公平６−８５１０３号、特公平６−８５１０４号、特公平７−１０４６００号などに開示されている。
図４は、ホログラム複製装置の一例を示す図、図５は、図４の装置の転写装置付近を示す拡大図である。
ホログラム複製装置10には、ベッド13に固定された一対の本体フレーム12に給紙装置20、転写装置30、照射装置50、巻取装置60が順次配設されている。
【０００３】
給紙装置20は、本体フレーム12に固定されたコロ23に回転自在に支持されたシャフト22を備え、このシャフト22には、ホログラム形成フイルム１の巻取ロール21が装着され、その先端は、パウダーブレーキ（不図示）に連結されている。
【０００４】
転写装置30は、本体フレーム12の中央部に固定された軸受に軸32が回転自在に支持されたエンボスローラー31と、一対のアーム42に回転自在に支持された押付けローラー40と、加圧機構38とを備えている。
加圧機構38は、一対のアーム42とエアシリンダ45からなり、エアシリンダ45のピストンロッド46の先端には、アタッチメント47が装着され、アタッチメント47は、アーム42の中央下部にピン48を介して回転自在に支持され、エアシリンダ45は、本体フレーム12に固定されたピン49に回転自在に支持されている。
一対のアーム42は、ロッド44によって固定連結され、本体フレーム12に固定されたピン43に回転自在に支持されている。
【０００５】
従って、エアシリンダ45のピストンロッド46の作動によりアーム42がピン43を支点として回転し、押付けローラー40がエンボスローラー31に押付けられる。
押付けローラー40には、加熱装置（不図示）が装備され、押付けローラー40の表面を加熱するようになっている。
【０００６】
エンボスローラー31は、図５に示すように、その周表面にホログラム原版４が設けられたものであり、樹脂版をホログラム原版としてシリンダの周表面に貼りつけたものが使用される。エンボスローラー31の軸32の駆動側先端には、不図示の駆動手段に連結されている。エンボスローラー31は、冷却装置（不図示）装備され、ローラー表面を冷却するようになっている。
【０００７】
照射装置50は、距離を隔てて本体フレーム12に回転自在に支持された巻付けローラー51と対向する位置に、支持部材（不図示）を介して、本体フレーム12に固定され、巻付けローラー51に巻付けられたホログラム形成フイルム１に紫外線または電子線を照射するようになっている。
【０００８】
巻取装置60は、本体フレーム12に固定されたコロ63に回転自在に支持されたシャフト62と、不図示のパウダークラッチからなり、このシャフト62には、ホログラム形成フイルム１が巻取けられるようになっている。
【０００９】
また、エンボスローラー31と給紙装置20との間には、本体フレーム12に回転自在に支持されたガイドローラ71、72が設けられ、エンボスローラー31と巻付けローラー51との間であって、エンボスローラー31の近傍には、ガイドローラー73が設けられている。
【００１０】
次に、上述したホログラム複製装置10の動作を説明する。まず、給紙装置20より繰り出されたホログラム形成用フイルム１は、ガイドローラー71、72を介してエンボスローラー31に案内される。このとき、バウダーブレーキによりホログラム形成用フイルム１は、適正なテンションに調整されている。
【００１１】
次いで、エアシリンダ45の作動により、押付けローラー40によって、フイルム１がエンボスローラー31に一定圧で押付けられる。押付けローラー40の表面は、加熱されているため、樹脂層３が軟化し、図５に示すように、ホログラム原版４の凹凸が樹脂層３に転写され、樹脂層３がホログラム原版４に密着した状態でエンボスローラー31が駆動モータにより回転し、ガイドローラー73の近傍でホログラム原版４より凹凸の形成された樹脂層３が剥離される。
【００１２】
このとき、エンボスローラー31の表面は、冷却されているため軟化状態にある樹脂層３はある程度固まり、ホログラム原版４より剥離されても転写時の凹凸形状をくずずことなく、次の巻付けローラー51に案内される。巻付けローラー51に巻付けられたフイルム１に、照射装置50より紫外線または電子線が照射され、凹凸の形成された樹脂層３が硬化する。ここで、巻付けローラー51は、冷却されているため、紫外線または電子線の照射によりフイルム１が発熱して熱収縮するのを防止することができる。
【００１３】
この後、フイルム１は、駆動モータ14に連結されたシャフト62に巻取られる。このとき、バウダークラッチによりフイルム１は、適正なテンションに調整されているため、しわ等が発生せずに巻取られる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したホログラム複製装置10は、エンボスローラー31にホログラム原版４が貼り付けられているが、ウェブ状のフイルム１にホログラム原版４のつなぎ目が転写されてしまい、その部分が使えなくなるので、歩留りが悪い、という問題があった。
また、エンドレス地紋柄には、つなぎ目が転写されてしまうため、つなぎ目のない要求仕様を満たさない。そのため、従来は、つなぎ目を回避するために、つなぎ目部分にアライメント等のマーク印刷などを施して、使用エリアを限定するなどしていた。
【００１５】
本発明の課題は、凹凸パターン複製版のつなぎ目が転写された部分が目立たずに、その部分を無駄に廃棄する必要のない光学可変パターンやエンドレス地紋柄凹凸などの凹凸パターンシートを複製するための凹凸パターン複製版の製造方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、凹凸パターン型が形成された凹凸パターン版を版取付部材に取り付ける凹凸パターンの複製版の製造方法において、前記凹凸パターン版のつなぎ目にできる溝に溝埋め分の成形材料を充填する第１の充填工程と、前記第１の充填工程で充填された成形材料に、被覆部材を押し当てて、前記成形材料を硬化する第１の硬化工程と、前記溝に仕上げ分の成形材料を充填する第２の充填工程と、前記第２の充填工程で充填された成形材料に、凹凸パターン型の逆型を形成した凹凸パターン原版を押し当てて、前記成形材料を硬化する第２の硬化工程と、を備えたことを特徴とする凹凸パターン複製版の製造方法である。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１に記載された凹凸パターン複製版の製造方法において、前記被覆部材は、光透過性のある凹凸パターン原版であること、を特徴とする凹凸パターンの複製版の製造方法である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載された凹凸パターン複製版の製造方法において、前記被覆部材は、その膜厚が５０μｍ以下であること、を特徴とする凹凸パターンの複製版の製造方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。
図１は、本発明による凹凸パターン複製版の製造方法の実施形態を示す図、図２は、本実施形態による凹凸パターン複製版の製造方法の第１の硬化工程を行う理由を説明する図、図３は、本発明による凹凸パターン複製版の実施形態を示す図である。
なお、図４のエンボスローラー31は、円筒状であり、本実施形態の光学可変パターン複製版80は、その外周に貼り込まれるが、図示を容易にするために、平面的に描いてある。
【００２２】
この実施形態の製造方法は、巻き付け工程ＳＴＥＰ（以下、単にＳと表記する）１と、第１の充填工程Ｓ２と、第１の硬化工程Ｓ３と、第２の充填工程Ｓ４と、第２の硬化工程Ｓ５と、剥離工程Ｓ６等とを備えている。
【００２３】
巻き付け工程Ｓ１は、図１（ａ）に示すように、エンボスローラー（以下、版胴という場合がある）31に、別工程で作製されたシート状のホログラム版８０Ａを巻き付ける工程である。
ホログラム版80Ａは、約１００μｍのコロナ放電処理や易接着処理等で、接着性を向上させたＰＥＴ等の基材シート81と、基材シート81の下側に形成され、版胴31に貼り込むための約６０μｍの粘着剤層82と、基材シート81の上側に形成され、５〜３０μｍのＵＶ樹脂からなり、地紋や連続模様などのホログラムのエンボスが形成された微細エンボス層83などとを備えている。
このとき、ホログラム版80Ａは、一端80ａと他端80ｂとの間のつなぎ目にできる溝Ａの深さが、上記各層を加算した約１８０μｍの深さになる。
【００２４】
第１の充填工程Ｓ２は、図１（ｂ）に示すように、ホログラム複製版80Ａのつなぎ目にできる溝Ａに、溝埋め分の成形材料であるＵＶ硬化樹脂84を充填する工程である。
第１の硬化工程Ｓ３は、図１（ｃ）に示すように、第１の充填工程Ｓ１で充填されたＵＶ硬化樹脂84に、ＰＥＴシート等の光透過性シート91を押し当てて、ＵＶ92を照射して、ＵＶ硬化樹脂84を硬化する工程である。
【００２５】
第２の充填工程Ｓ４は、図１（ｄ）に示すように、溝Ａに仕上げ分のＵＶ硬化樹脂85を充填する工程である。
第２の硬化工程Ｓ５は、図１（ｅ）に示すように、第２の充填工程Ｓ４で充填された仕上げ分のＵＶ硬化樹脂85に、ホログラム型の逆型を形成した光透過性のある原版シート93を押し当てて、ＵＶ94を照射して、そのＵＶ硬化樹脂85を硬化する工程である。
【００２６】
剥離工程Ｓ６は、図１（ｆ）に示すように、第２の硬化工程Ｓ５によって硬化した仕上げ分のＵＶ硬化樹脂85から、ホログラム原版シート93を剥離する工程である。
【００２７】
第１の塗布工程Ｓ２及び第１の硬化工程Ｓ３（以下、１回目の工程という）と、第２の塗布工程Ｓ４及び第２の硬化工程Ｓ５（以下、２回目の工程という）とを、２段階で行う理由は、以下の通りである。
１回目の工程は、溝Ａを埋めるためにの溝充填工程であり、１回目の工程によって溝Ａが略全部埋まった状態とすることが好ましい。２回目の工程は、つなぎ目を無くすための仕上げ工程である。つまり、１回目の工程では、第１の硬化工程Ｓ３のときに、体積収縮によって、ＵＶ硬化樹脂84に凹部Ｂができてしまうが、２回目の工程を行うことによって、その凹部Ｂを埋めることができる。
【００２８】
第１の塗布工程Ｓ２及び第２の塗布工程Ｓ４において、ＵＶ硬化樹脂84，85は、微細エンボス層83の表面（外側）に、殆どはみ出さない程度に塗布され、はみ出しても、滴下する樹脂量を正確に制御して、２〜３ｍｍに納めることが好ましい。従って、最終的なつなぎ目での樹脂幅は、５ｍｍ程度となる。
【００２９】
第１の塗布工程Ｓ２と第２の塗布工程Ｓ４において、滴下する樹脂量の比は、２：３程度が好ましい。第２の塗布工程Ｓ４では、ＵＶ硬化樹脂８５の量を若干多めにして、第１の塗布工程Ｓ２のＵＶ硬化樹脂84を覆い被せるようにするためである。１回目で滴下したＵＶ硬化樹脂84が、表面にでていると、第２の硬化工程Ｓ５で、ホログラム原版シート93をラミネートするときに、ホログラムのエンボスパターンを潰れてしまう可能性があるからであり、そのエンボスパターンが潰れると、その部分が少し暗くなって、つなぎ目が認識される可能性がある。
【００３０】
次に、第１の硬化工程Ｓ３を行う理由を更に説明する。図２は、ホログラム複製版80Ａの一端80ａと他端80ｂを、誇張して描いたものであり、樹脂製のホログラム複製版80Ａは、端部の切り口が鋭く切れたり、潰れたりしているうえ、反り返った状態となっている。このため、ホログラム版80Ａの腰が堅い場合には、その反り返り部分Ｄに、気泡Ｅが入りやすくなる。図２（ａ）の平面図のように、気泡Ｅが入るので、非常に目立ちやすくなる。
【００３１】
このため、光透過性シート91は、被せるというよりも、ＵＶ硬化樹脂８４を伸ばすと共に、ホログラム版80Ａを均す働きがある。従って、エンボスパターンは、２回目の工程で形成するので、１回目の工程では、光透過性シート91は、エンボスパターンはなくてもよい。
【００３２】
このとき、被せる光透過性シート91は、膜厚が５０μｍ以下のものを使って、密着させることが好ましい。５０〜１００μｍ程度であると、腰があるために、気泡Ｅが入りやすくなる。
つまり、１回目の工程では、つなぎ目の部分が盛り上がっている端部を平坦化するため、ＵＶ硬化樹脂84の塗布と硬化をして、２回目の工程では、１回目の工程で平坦化された端部に、微細エンボスパターンを形成している。
【００３３】
以上のようにして作製されたホログラム複製版80Ｂは、図１（ｆ）に示すＵＶ硬化樹脂85の硬化によるつなぎ目部分85ａと、微細エンボス層83との境界線Ｃ１，Ｃ２が、図３に示すように、２本の波状となっている。そして、つなぎ目部分85Ｂで囲まれた線状の微細エンボスパターンが、微細エンボス層83の微細エンボスパターン上にきている。
従って、複製されたシート１には、その逆に表れることとなる。また、つなぎ目部分85ａは、高さが連続的になめらかに変化し、その最大高さは約２０〜３０μｍ程度であり、転写されたパターンは、目視によっても、手で触ってみても、殆どわからない。
【００３４】
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）ホログラムの微細エンボスパターンの例で説明したが、光回折パターンや２〜１０μｍの微細凹凸のある砂目などＯＶＤ（optical variable device）と呼ばれる光学可変パターンを全て含むものである。
【００３５】
（２）硬化工程は、２回行っており、１回目の工程では、ＰＥＴ等の平坦な光透過性シートを被せて硬化する例で説明したが、２回とも、ホログラム原版シートを被せるようにしてもよい。
【００３６】
（３）１回目の工程と２回目の工程と２段階で行う例で説明したが、１回目の工程を省くこともできる。例えば、（ａ）柔らかい又は薄い（例えば、５０μｍ以下のＰＥＴ等）ホログラム版（樹脂版）80Ａを使うこと、（ｂ）ホログラム版80Ａの端面をレーザー等によって、きれいな端面に切断すること等により省略することが可能となる。但し、上記の２段階の工程を行うことは、既存の設備で簡単に作製することができる効果がある。
【００３７】
（４）地紋や連続模様を作製するホログラム複製版を製造する例で説明したが、ＵＶ硬化樹脂の材料を堅いものに変更すれば、つなぎ目が平滑化され、表面に微細な凹凸のある光ファイバーの研磨テープなどを作製する複製版としても使用することができる。
【００３８】
（５）版胴に貼り付ける例で説明したが、平版に２枚以上の複製版を貼り付ける場合のつなぎ目に適用してもよい。
また、微細パターンのない部分での版のつなぎ目を平滑化する場合にも適用することができる。この場合には、絵柄をつなぐ以外にも、複製のときに非常に安定化するので、版胴の面精度を高めるために、非常に有効である。
【００３９】
（６）樹脂製の複製版を例に説明したが、ＵＶ硬化樹脂を選択することにより、ニッケル等の金属版の溝を埋めるためにも、本発明を適用することができる。
（７）被せる光透過性シートや光透過性のホログラム原版シート（被覆部材）は、ロール版の内部から光を照射して硬化させることができるときには、光透過性でなくてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、凹凸パターン複製版のつなぎ目が転写された部分が目立たずに、その部分を無駄に廃棄する必要がなく、歩留りのよい生産が可能となる、また、つなぎ目のないエンドレス地紋柄などの生産が可能となる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による凹凸パターン複製版の製造方法の実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態による凹凸パターン複製版の製造方法の第１の硬化工程を行う理由を説明する図である。
【図３】本発明による凹凸パターン複製版の実施形態を示す図である。
【図４】ホログラム複製装置の一例を示す図である。
【図５】図４の装置の転写装置付近を示す拡大図である。
【符号の説明】
８０Ａホログラム版
８０Ｂホログラム複製版
８１基材シート
８２粘着剤層
８３微細エンボス層
８４，８５ＵＶ硬化樹脂
９１光透過性シート
９２ホログラム原版シート

Claims

凹凸パターン型が形成された凹凸パターン版を版取付部材に取り付ける凹凸パターンの複製版の製造方法において、
前記凹凸パターン版のつなぎ目にできる溝に溝埋め分の成形材料を充填する第１の充填工程と、
前記第１の充填工程で充填された成形材料に、被覆部材を押し当てて、前記成形材料を硬化する第１の硬化工程と、
前記溝に仕上げ分の成形材料を充填する第２の充填工程と、
前記第２の充填工程で充填された成形材料に、凹凸パターン型の逆型を形成した凹凸パターン原版を押し当てて、前記成形材料を硬化する第２の硬化工程と、
を備えたことを特徴とする凹凸パターン複製版の製造方法。
請求項１に記載された凹凸パターン複製版の製造方法において、
前記被覆部材は、光透過性のある凹凸パターン原版であること、
を特徴とする凹凸パターンの複製版の製造方法。
請求項１又は請求項２に記載された凹凸パターン複製版の製造方法において、
前記被覆部材は、その膜厚が５０μｍ以下であること、
を特徴とする凹凸パターンの複製版の製造方法。