專利名稱：制造具有雙側(cè)表面結(jié)構(gòu)的膜或?qū)拥姆椒ê驮O(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造膜或?qū)拥姆椒?，這種膜在一基箔的至少一側(cè)具有一種表面結(jié)構(gòu)，而在另一側(cè)具有與此結(jié)構(gòu)正好對(duì)齊的結(jié)構(gòu)圖案或平面圖案，它們由一第一輥和一帶有一種圓周結(jié)構(gòu)的第二輥形成，兩輥被驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生速度大致相同但方向相反的旋轉(zhuǎn)，所述膜或?qū)油ㄟ^(guò)如下步驟形成，在一經(jīng)過(guò)第一輥輸送到第二輥上的箔上涂敷一層熱塑聚酯，并透過(guò)基箔輻射緊貼著第二輥的周邊的聚酯層，使其固化。本發(fā)明還涉及適用所述方法的設(shè)備。
申請(qǐng)人的專利EP-B655032公開(kāi)了一種通過(guò)印刷和/或照相技術(shù)在膜的兩側(cè)形成由透明材料和線或條狀保護(hù)層以確定方式錯(cuò)開(kāi)構(gòu)成的防復(fù)制膜的方法，其包括如下步驟，在膜的一側(cè)涂敷一光敏層，特別是光阻層，利用一個(gè)罩進(jìn)行紫外線(UV)曝光并顯影，接著，在膜的另一側(cè)涂敷另一光敏層，利用一罩進(jìn)行紫外線(UV)曝光并顯影。當(dāng)穿過(guò)已經(jīng)顯影的第一層暴露第二光敏層時(shí)，線或條覆蓋層得到了特別良好的對(duì)正。
US-A3241429也公開(kāi)了一種三維全景顯示畫(huà)，它以紙作為基本膜，或者直接由一種聚酯透鏡層構(gòu)成，在該紙上或透鏡層的背面印上圖畫(huà)層。為了使透鏡與背面上的印刷物對(duì)正，在膜上切口或穿孔，借此實(shí)現(xiàn)印刷時(shí)的對(duì)正。
US-A4420502公開(kāi)了一種用于在一側(cè)形成具有確定的精制的表面圖案的設(shè)備，其中一個(gè)光滑表面的第一滾筒和一邊緣帶有圖案的第二滾筒被驅(qū)動(dòng)，一種可流動(dòng)的、未固化的可熱固化的樹(shù)脂材料和一透明箔輸送到兩滾筒之間的間隙內(nèi)，通過(guò)接下來(lái)的紫外線固化，在箔上得到一具有確定圖案的膜或?qū)?。紫外線固化過(guò)程透過(guò)箔直接發(fā)生在第二輥上。
有一種單層結(jié)構(gòu)圖案箔，它特別用于三維圖案，正如下面將要描述的US-A4414316所公開(kāi)的。在這種單層圖案箔中，一帶有透鏡式表面的撓性復(fù)合膜由一基膜和一透鏡式透明熱固層以公知的方式構(gòu)成，其中透鏡形狀的聚焦平面基本上在基膜的后側(cè)?？蔁峁袒瘜佑梢环N熱固聚酯構(gòu)成，這種熱固聚酯可以借助于紫外線固化。只要將這種膜疊置在立體印刷圖案上，這種公知的膜就能用來(lái)制造三維圖形或照片。
在WO94/01288中還公開(kāi)了一種單側(cè)結(jié)構(gòu)膜。其中一側(cè)設(shè)置圓柱透鏡，在背面上通過(guò)印刷形成保護(hù)條帶，然而，卻沒(méi)有從技術(shù)上講授如何獲得透鏡相對(duì)于保護(hù)條帶的位置上固定的設(shè)置。按照說(shuō)明書(shū)，這種膜不能制成防止復(fù)制的。
本發(fā)明的目的是提供能夠經(jīng)濟(jì)地制造具有兩側(cè)對(duì)正的圖案的膜的方法和裝置。
權(quán)利要求1中提出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的方法特征。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在基箔的一側(cè)的表面結(jié)構(gòu)層固化以后，可以在基箔的另一側(cè)形成另一層，該層也具有結(jié)構(gòu)的或平面的圖案，該圖案可以通過(guò)所述一側(cè)的表面結(jié)構(gòu)層的輻射來(lái)固化，在此期間，所述一側(cè)表面的結(jié)構(gòu)層與位于第二輥的周邊結(jié)構(gòu)接合的位置。因此，在基箔的背面形成絕對(duì)對(duì)正的層，所制成的膜或?qū)臃瞎睢?br> 這種方法的另一特征是可以形成這樣的一種膜或?qū)樱湟粋?cè)上表面結(jié)構(gòu)為若干相同的、平行的、細(xì)長(zhǎng)的透鏡結(jié)構(gòu)，特別是圓弧形的，另一側(cè)具有與此結(jié)構(gòu)正好一一對(duì)正的平行線或槽或凸脊(或“梁”)。
這種膜或?qū)拥谋砻娼Y(jié)構(gòu)也可以為若干平行的拱形透鏡。
另一側(cè)的表面結(jié)構(gòu)也可以設(shè)計(jì)成平行的凸脊，特別是矩形的凸脊。
符合目的的是，所述一側(cè)的透鏡結(jié)構(gòu)和另一側(cè)的平行線、槽或凸脊一個(gè)接一個(gè)先后，特別是緊接著先后形成，并且彼此對(duì)正。
有利的是，透鏡和凸脊由一種可紫外線固化的聚酯，特別是一種丙烯酸樹(shù)酯構(gòu)成。也可以在聚酯，特別是丙烯酸樹(shù)酯中加入多達(dá)30％重量百分比的顏料，以便降低透明度。
同樣有利的是，在凸脊上加上，特別是印上遮光層。
這種遮光層的數(shù)目至少為兩個(gè)，優(yōu)選為八個(gè)。
在各種情況下，為了利用所制成的膜或?qū)觼?lái)防復(fù)制，凸脊的最大透明度應(yīng)該為大約7％。這樣就可保證可實(shí)現(xiàn)與視角有關(guān)的防復(fù)制膜的特性。
如果凸脊的寬度選擇為最多覆蓋膜或?qū)拥谋砻娣e的80％，則保證了文件的清晰，并因此在約垂直方向看上去不透明。
本發(fā)明還通過(guò)關(guān)于本發(fā)明的設(shè)備的權(quán)利要求12來(lái)完成。
在此設(shè)備的特征為，在前面兩個(gè)輥的下游設(shè)有一第三輥，其驅(qū)動(dòng)速度與前面兩輥相同，但方向與第二輥相反，并且其周邊具有結(jié)構(gòu)的或平面的圖案，借助于另一涂敷裝置在一側(cè)已經(jīng)涂有涂層并已經(jīng)固化的基箔的另一側(cè)上涂上另一層，并接著(在另一側(cè))借助于一輻射源固化。
符合目的的是，第二輥具有若干同樣平行的、細(xì)長(zhǎng)的圓柱透鏡槽，特別是圓弧形透鏡槽。該槽在橫截面上也可以是拱形。
符合目的的是，第三輥的周邊結(jié)構(gòu)為若干平行的槽，特別是矩形槽。
這些槽制造得特別精確并且可以重復(fù)生產(chǎn)。
符合目的的是，第一輥具有平整的周面。
在第一輥上設(shè)置一接觸輥是符合實(shí)際需要的，通過(guò)該接觸輥將用于制造一膜或?qū)拥妮d體箔輸送到第一輥的周邊。
有利的是，第一輥?zhàn)鳛橐龑?dǎo)驅(qū)動(dòng)輥，控制第一和第三輥的轉(zhuǎn)速。
實(shí)踐中有利的是，第二輥設(shè)計(jì)成可借助于一調(diào)節(jié)裝置，特別是基于偏心原理軸向相對(duì)于第一和第三輥可調(diào)。
同樣，第三輥設(shè)計(jì)成相對(duì)于第一和第二輥軸向可調(diào)。
調(diào)節(jié)裝置可以很簡(jiǎn)單地基本上由一個(gè)與軸向可調(diào)節(jié)的輥連接的壓緊件構(gòu)成，壓緊件上固定一個(gè)偏心軸。
同樣有利的是，并非分別軸向可調(diào)節(jié)的輥由一擺出或拉出裝置支撐，以便簡(jiǎn)單而又迅速地裝上載體箔。
為此采用一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是有利的，該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一偏心支撐裝置構(gòu)成。
作為涂層材料用的涂敷裝置可以采用一注射器，該注射裝置具有一注射間隙，還可設(shè)置一提升注射器的裝置，以便裝入載體膜。
此外，實(shí)際上有利的是，采用一種支撐裝置，其中第一至第三支撐輥中的兩個(gè)相對(duì)于另一輥(剩下的那個(gè))的平行度可調(diào)。
為了驅(qū)動(dòng)三個(gè)輥中的每一個(gè)，有利的是，設(shè)置一盤(pán)形轉(zhuǎn)子馬達(dá)，在馬達(dá)與輥之間設(shè)有傳動(dòng)裝置，并且設(shè)置一同步調(diào)節(jié)器。
非常有利的是，涂敷裝置為一簾式注射器，其具有一帶有光保護(hù)裝置的殼體，后一部件由PTFE制成。
同樣非常有利的是，涂敷裝置由精細(xì)定量件構(gòu)成。這些件為帶有計(jì)量銷(xiāo)的柱塞殼體，它們沿輥的涂敷區(qū)域的橫向移動(dòng)。
在實(shí)踐中可以為第一輥與第二輥之間的間隙設(shè)置第一間隙調(diào)節(jié)裝置，為第二與第三輥之間的間隙設(shè)置另一間隙調(diào)整裝置。
載體箔的退繞站配有一補(bǔ)償控制裝置，其設(shè)置在制膜或?qū)友b置的上游，以便保持一可調(diào)的恒定的帶張力。
優(yōu)選的是，在膜或?qū)舆\(yùn)行方向上制膜裝置的上游設(shè)置另一補(bǔ)償控制裝置，以便能夠調(diào)節(jié)另一適宜的張力。
同樣符合目的的是，凸脊帶有用于降低透明度的覆蓋層，在膜或?qū)拥倪\(yùn)行方向上另一驅(qū)動(dòng)站的下游設(shè)置一印刷站，用于在載體箔的背面印上凸脊。
如果需要的話，可以在印刷站的下游再設(shè)置一站，用于在膜或?qū)由贤糠笠环N粘合劑。
下面結(jié)合附圖描述按照本發(fā)明的裝置的一實(shí)施例。


圖1是這種設(shè)備的一簡(jiǎn)圖；圖2是在圖1中的A-A截面上的一可替換的附加單元；圖3是這種設(shè)備的3輥結(jié)構(gòu)的放大的視圖；圖4是用于輥的軸向調(diào)節(jié)的一調(diào)節(jié)裝置；圖5是軸向不可調(diào)節(jié)的輥的拉出裝置；圖6是用于在兩平面內(nèi)調(diào)節(jié)輥的壓緊螺絲裝置；圖7是輥間隙的偏心調(diào)節(jié)裝置；以及圖8是具有圓弧透鏡和所屬的梁的一防復(fù)制膜的截面圖。
一退繞站5由一箔卷6和一切割-粘接臺(tái)7構(gòu)成，切割-粘接臺(tái)用于切割箔9并粘接一新的卷端。粘接臺(tái)后接一補(bǔ)償調(diào)節(jié)器8，用于調(diào)節(jié)并保持箔9內(nèi)的一確定的、盡可能恒定的帶張力。
一邊緣控制器10保證箔9運(yùn)行時(shí)的側(cè)面對(duì)正。然后，箔9進(jìn)入制膜或?qū)友b置11，穿過(guò)一光柵12，通過(guò)轉(zhuǎn)向輥13轉(zhuǎn)向，并在一壓緊輥14處到達(dá)光滑輥15的周邊，該光滑輥具有一非常平并且光滑的周邊，它將箔9引導(dǎo)到光滑輥15與鄰輥17之間的間隙16內(nèi)，后者具有一種周邊結(jié)構(gòu)，特別是一種透鏡結(jié)構(gòu)，因此，還可稱為透鏡結(jié)構(gòu)輥17。被涂層的箔9在后面稱為膜25，它從間隙16繞到透鏡結(jié)構(gòu)輥17上，并達(dá)到位于透鏡結(jié)構(gòu)輥17與梁輥19之間的另一間隙18。梁輥19的周邊具有一種加深的或平面的梁結(jié)構(gòu)。膜25繞過(guò)該輥的周邊后從制膜裝置中出來(lái)，經(jīng)過(guò)另一光柵12后進(jìn)入卷繞站20，該站同樣包括一補(bǔ)償控制裝置8和一切割-粘接臺(tái)7以及一膜或?qū)泳砝@輥21。在制膜裝置中，在透鏡結(jié)構(gòu)輥17和梁結(jié)構(gòu)輥19的周邊處設(shè)置了光源22。
在圖1所示的裝置中，在A-A截面上可以裝入圖2所示的附加單元。
從光柵12出來(lái)的膜25進(jìn)入一驅(qū)動(dòng)站23，該站具有一補(bǔ)償控制裝置8和一帶有壓印輥14的驅(qū)動(dòng)輥24。然后，膜25進(jìn)入一印刷站26，除了一臺(tái)印刷單元27之外，該站還包括一光源22、一補(bǔ)償控制裝置8和一邊緣控制裝置10。然后，印好的膜25到達(dá)一粘接站28，必要時(shí)，粘接站28還帶有一包覆站29，在該站內(nèi)，膜25的粘接層上包覆上一層覆蓋箔。粘接站包括一粘接介質(zhì)涂敷單元30和一光源22，包覆站29包括一包覆材料32用的施加裝置31，包覆材料32由一貯輥33經(jīng)一切割和粘接裝置7和一補(bǔ)償控制裝置8供給。
圖3更準(zhǔn)確地示出主要設(shè)備，即，三個(gè)輥光輥15、透鏡結(jié)構(gòu)輥17和梁結(jié)構(gòu)輥19的位置關(guān)系。輥15和19相對(duì)于輥17的水平直徑D呈大約45°角設(shè)置。在輥15的上游側(cè)設(shè)有向輥15供給箔9的轉(zhuǎn)向輥13和壓印輥14。在間隙16和18中示出一定量的涂層材料和注射器34和35，它們作為涂敷裝置將材料涂敷到箔9或膜25上。當(dāng)采用光固化材料時(shí)，注射器34和35優(yōu)選采用帶有光保護(hù)裝置79的簾式注射器，例如由PTFE制成。
輻射光源22設(shè)置在輥17和19的周?chē)?br> 在輥15和19上還可看出，間隙16和18可以分別調(diào)節(jié)Δa和Δb，見(jiàn)后面對(duì)間隙調(diào)節(jié)裝置的說(shuō)明。實(shí)際上；Δa一般約等于Δb，并且基本上相當(dāng)于載體箔或載體層的厚度。Δa、Δb也可以選擇成不等于箔的厚度，而是大于該厚度，例如比其大一個(gè)焦距。
從圖中還可看出，輥15至19中的每一個(gè)都具有自己的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15A、17A和19A。各馬達(dá)15A至19A分別配備有自己的傳動(dòng)裝置，但在圖中未示出，并具有很小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和自己的轉(zhuǎn)速計(jì)。
所有的馬達(dá)通過(guò)一電子同步器相互耦合。
符合目的的是，在本實(shí)施例中，將光輥15設(shè)計(jì)成具有引導(dǎo)功能。這就是說(shuō)，馬達(dá)15A是引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)單元，它確定機(jī)器的速度，特別是另外兩個(gè)輥17和19的速度。
在此，補(bǔ)償控制裝置8也是重要的，補(bǔ)償輥與一擺輥聯(lián)接。此外，符合目的的是，退繞和卷繞站，必要時(shí)還有傳動(dòng)站23(在制膜裝置11后)都連接在引導(dǎo)輥控制裝置上。
可以理解，由于透鏡結(jié)構(gòu)輥17和梁結(jié)構(gòu)輥19分別與光輥15的轉(zhuǎn)速匹配，所以要求特別精確地轉(zhuǎn)速匹配，因?yàn)樵诙鄶?shù)情況下，任何轉(zhuǎn)速差都會(huì)對(duì)膜的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)作用。
從理論上講，在輥和其相聯(lián)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間應(yīng)該具有高抗扭剛度。通過(guò)直接連接的傳動(dòng)裝置和提供輥的實(shí)際轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)非常精確的同步運(yùn)行控制。
例如可以調(diào)整得使透鏡結(jié)構(gòu)輥17比引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)(輥15、15A)快1‰(千分比)，從而使箔9張緊。因此，可以不斷地調(diào)節(jié)輥15與19之間的帶張力，使之達(dá)到理想值。當(dāng)例如輥間距(a、b)(從而有效輥直徑)變化時(shí)，同步控制裝置作適應(yīng)性調(diào)整，補(bǔ)償這種變化。
為了調(diào)整輥間隙16和18(見(jiàn)圖3中的間隙寬度Δa和Δb)，引導(dǎo)輥、光輥15和梁結(jié)構(gòu)輥19例如通過(guò)偏心調(diào)節(jié)裝置相對(duì)靠近或遠(yuǎn)離地?cái)[動(dòng)，這從圖3可以看出。
圖4以橫截面和視圖示出一適用的偏心調(diào)節(jié)裝置50。
其中標(biāo)號(hào)15、19表示被調(diào)節(jié)的輥的橫截面和視圖，標(biāo)號(hào)36為輥軸，標(biāo)號(hào)37、38為偏心軸，標(biāo)號(hào)39-41為一組彼此嚙合的齒輪，標(biāo)號(hào)42為偏心軸37、38和齒輪39-41的不同的軸承，標(biāo)號(hào)AB為一軸向驅(qū)動(dòng)裝置，標(biāo)號(hào)43為一壓盤(pán)，標(biāo)號(hào)44為一連接裝置，標(biāo)號(hào)45為一彈簧件，標(biāo)號(hào)46為一殼體，標(biāo)號(hào)47為一軸向引導(dǎo)件。齒輪39可由折板38帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從而使齒輪40和41以及偏心軸37、38同步旋轉(zhuǎn)，因此，凸輪壓向壓板43，使壓板沿雙箭頭的方向作軸向移動(dòng)。彈簧件45提供預(yù)應(yīng)力。這一軸向移動(dòng)的數(shù)量級(jí)為0至1mm，精度達(dá)到1-2μm。
為了將膜穿入和清洗，間隙16、18可以張開(kāi)8mm。一圖中未示出的制動(dòng)片保證了精確的重復(fù)準(zhǔn)確性，該制動(dòng)片可通過(guò)壓緊套筒安裝在加長(zhǎng)的輥軸上。輥15和19的彼此靠近和遠(yuǎn)離的擺動(dòng)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)臍飧讈?lái)實(shí)現(xiàn)，該氣缸也具有一公差補(bǔ)償?shù)墓δ堋?br> 圖5中示出一種替換的調(diào)節(jié)裝置60，它是在軸向不可移動(dòng)的基礎(chǔ)上的一種直線引導(dǎo)的調(diào)節(jié)輥。
以15(19)表示在此不可調(diào)節(jié)的固定輥。其軸49支撐在旋轉(zhuǎn)軸承51A、B上。
可以拉出的另一輥17也由一軸52支撐，該軸剛好裝在同樣的軸承51A中。一殼體53與氣缸55連接，該殼體內(nèi)離開(kāi)旋轉(zhuǎn)軸承51A、B裝有適宜的滑動(dòng)或滾動(dòng)件54。在操作氣缸55時(shí)，滑動(dòng)或滾動(dòng)件54沿雙箭頭B的方向在直線引導(dǎo)軌56上移動(dòng)。在此也達(dá)到1-2μm的精度。
在圖3中簡(jiǎn)要示出注射器34和35，一方面具有一外部輪廓(34)，另一方面(35)具有一用于調(diào)節(jié)涂敷量的調(diào)節(jié)螺栓。
注射器35顯然在整個(gè)箔9的寬度上延伸，其整體可在一往復(fù)擺動(dòng)裝置的帶動(dòng)下遠(yuǎn)離輥17的擺動(dòng)，以便清潔和裝箔9，然后重新靠近輥，往復(fù)擺動(dòng)裝置雖然未示出，但由雙箭頭C表示。注射器34也是同樣。注射器到輥的距離可通過(guò)螺栓作適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。
所有三個(gè)輥，光輥15、透鏡結(jié)構(gòu)輥17和梁結(jié)構(gòu)輥19都可在其沒(méi)裝驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15A、17A、19A一側(cè)調(diào)節(jié)彼此相對(duì)的軸平行度，調(diào)節(jié)可以在兩個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行。這種調(diào)節(jié)必須在微米的范圍內(nèi)精確地進(jìn)行，精度達(dá)到大約1μm至大約2μm，借助于下述精確調(diào)節(jié)裝置90通過(guò)壓緊螺絲可以實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)，如圖6所示。
支撐裝置57以十字形支撐在4個(gè)調(diào)節(jié)裝置58A-D之間。這四個(gè)調(diào)節(jié)裝置分別由一壓腳59、一螺栓61、一支架62、一螺孔63和一鎖緊螺母64構(gòu)成。將螺栓旋入螺孔63，使支撐裝置57在縱向運(yùn)動(dòng)方向上移動(dòng)，對(duì)于上調(diào)節(jié)裝置58A，其移動(dòng)方向向下(箭頭a)，對(duì)于58C朝上，對(duì)于58B朝左，對(duì)于58D朝右(箭頭b-d)。
壓腳59壓在支撐座65上。
除了圖4中所示出的偏心調(diào)節(jié)裝置50以外，還可以采用圖7所示的一偏心調(diào)節(jié)單元70來(lái)調(diào)節(jié)輥間隙16和18(圖1)。
單元70包括一固定殼體66，其由一壓緊套筒67旋緊固定。一盤(pán)68通過(guò)壓緊套筒67與輥15(19)連接并與偏移缸72連接，輥在擺出的位置以虛線圓69表示，在左上角以虛線的圓段71表示。
盤(pán)68上有壓緊螺栓73A和73B，它們與可調(diào)節(jié)的止擋件74A和74B配合。偏移缸72伸出(在虛線偏移缸72的方向上)，使輥15(19)與盤(pán)68一起沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，因此，輥移動(dòng)到擺離的位置(圓段71)，直到壓緊螺栓73A頂?shù)娇烧{(diào)節(jié)的止擋件74A。(調(diào)節(jié)好的止擋件74A、74B可借助于鎖緊螺母75固定)。
如果現(xiàn)在借助于塞尺在輥的左右兩側(cè)上測(cè)量間隙，并察覺(jué)到誤差，則可通過(guò)調(diào)節(jié)止擋件74A、74B糾正間隙寬度。支撐裝置81至84也可以設(shè)計(jì)成軸向平衡精度微調(diào)裝置，如圖6中的58A-58D。
通過(guò)這種裝置實(shí)現(xiàn)的方法基本在于，首先注射上透鏡結(jié)構(gòu)(例如借助于簾式注射方法)，在結(jié)構(gòu)輥(透鏡結(jié)構(gòu)輥17)不離開(kāi)透鏡結(jié)構(gòu)的情況下通過(guò)熱或輻射固化法使透鏡結(jié)構(gòu)固化，在膜的背面注射上一與透鏡垂直相對(duì)的、凸出的或平面的、與透鏡結(jié)構(gòu)對(duì)正的梁結(jié)構(gòu)并使之固化，特別是用相同的注射和固化方法，并且特別是采用相同的可固化聚酯材料。
注射材料例如為一種光阻材料，例如美國(guó)Fa.Moton InternationalInc.，的ZM-2483R或美國(guó)Fa.Craig Adhesives al Coatings Co.，的Craigcoat 1051 X，注射材料在一注射器中定量，該注射器可封閉以構(gòu)成一定量裝置。一箔，特別是由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)構(gòu)成的箔穿過(guò)光輥15與透鏡結(jié)構(gòu)輥17之間，繞過(guò)180°，繼續(xù)繞過(guò)第三輥(梁結(jié)構(gòu)輥19)，通過(guò)該輥在膜的背面上施加上一背面結(jié)構(gòu)或一平面圖案。兩注射器同樣設(shè)計(jì)是適宜的。如圖3所示，注射器34、35包括一帶有光保護(hù)裝置79的壁，該光保護(hù)裝置由聚酯-箔-材料構(gòu)成，其特別是用于相對(duì)于輥17、19密封。
裝置在間隙很小的情況下運(yùn)行，這就是說(shuō)，光輥15只是輕微地壓在透鏡結(jié)構(gòu)輥17上，光敏固化樹(shù)脂材料，例如一種光阻材料通過(guò)注射器給出到定量裝置，并到達(dá)箔上，由箔攜帶到達(dá)輥17的周邊結(jié)構(gòu)的凸起空間之下，或者當(dāng)輥19設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)輥時(shí)到達(dá)輥19的凸起空間之下。按照輥預(yù)定的大約130-170°的預(yù)定周邊角，根據(jù)輥15和19相對(duì)于輥17呈45°角的布置，樹(shù)脂材料層借助于通過(guò)透明箔的輻射干燥。可以配備多個(gè)輻射源22，以便保持較小的在輻射區(qū)域停留的時(shí)間，從而可以以高的箔或膜輸送速度工作。
間隙調(diào)節(jié)裝置50和70以及軸平行度調(diào)節(jié)支撐裝置90是在大約1-大約2μm范圍內(nèi)的這種調(diào)節(jié)裝置的一種技術(shù)實(shí)施的例子。也可以采用另一種等效并同樣精確的用于此目的的裝置。
在本申請(qǐng)中所說(shuō)的膜或?qū)邮窍嗤?，其具有如下含義。
一個(gè)膜總應(yīng)理解成一箔，其至少一側(cè)具有上述涂敷方法意義上的一層。
但也可以按照所述方法并借助于所述裝置形成一種自身攜帶的層，并且直接借助于輻射固化，然后借助于輥19施加上另一結(jié)構(gòu)或平面層。
在本發(fā)明的意義上的輻射光線可以通過(guò)各種電磁源產(chǎn)生，它包括紫外線、紅外線和粒子射線(例如電子射線)。公知為正-負(fù)阻的光阻材料適合于用作形成透鏡結(jié)構(gòu)層和梁結(jié)構(gòu)層。
這些材料功能上的不同在于，負(fù)阻在曝光處固化，而正阻在曝光處是更可溶的，因此是可洗凈的。
負(fù)工作的光阻通常以可光聚合的混合物為基礎(chǔ)，這種混合物除了一種聚合粘合劑以外還包括一種可光聚合的化合物，這種化合物包含一種光敏引發(fā)劑。這種混合物包含例如一種部分環(huán)化的聚異戊二烯作為可聚合化合物和一種二疊氮化聚合物作為光敏的雙功能交聯(lián)劑(光敏引發(fā)劑)。部分環(huán)化的聚丁二烯作為可聚合化合物和二疊氮化物(見(jiàn)上面)也是公知的。
正工作的光阻為包括以酚醛清漆為基礎(chǔ)的光敏堿溶性基質(zhì)和一種光敏組分構(gòu)成的系統(tǒng)，這種光敏組分用作溶解抑制劑，并在曝光之后轉(zhuǎn)變成堿溶性物，因此，在整個(gè)曝光區(qū)域內(nèi)在堿性顯影溶解介質(zhì)中溶解。
作為短波長(zhǎng)的紫外線范圍的光阻，還公知例如以聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和茚滿酮的共聚物以及甲基丙烯酸酯和3-wo-2酊烷作為光活化組分。公知的還有由一種聚甲基-丙烯酸酯-共-丙烯酸-基質(zhì)和0-硝基苯甲基酯的聚合物構(gòu)成的雙組分系，例如膽酸的酯作為溶解抑制劑。
可以選出適用于本發(fā)明的目的的光阻材料，并且使用起來(lái)有利，必要時(shí)采用適當(dāng)?shù)耐该髡澈蟿┗蚰z粘劑。
其它適用的樹(shù)脂材料也可以使用，這種材料帶有符合本發(fā)明目的的適宜的光抑制劑。在此重要的是，固化步驟占用較少的時(shí)間，并且只有很少或者根本沒(méi)有后續(xù)加工，即，顯影、干燥等等都是不必要的。
下面結(jié)合圖8詳細(xì)描述用上述方法和裝置制成的防復(fù)制膜。
從橫截面(簡(jiǎn)圖)上看，一防復(fù)制膜80由一透鏡層76、一基箔77和一梁層78構(gòu)成。透鏡層76包括凸起設(shè)計(jì)的單透鏡U，該透鏡的形狀例如為圓弧形(L)。梁層包括凸起設(shè)計(jì)的梁B，該梁為長(zhǎng)方六面體形狀(橫截面為矩形)。二者之間為基箔77，其用作層76和78的載體，在商業(yè)上該層通常設(shè)計(jì)成均勻的厚度，并且優(yōu)選由聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)構(gòu)成。厚度誤差在商業(yè)上通常為，對(duì)于100μm的箔，誤差在大約±1μm的范圍內(nèi)。原則上講，可采用大約10μm至大約125μm厚度的箔。
透鏡層76和梁層78可以由熱塑和可固化材料制成分別帶有透鏡-圓弧或長(zhǎng)方形六面體結(jié)構(gòu)的壓印或注塑層。由于各透鏡-圓弧必須與各長(zhǎng)方形六面體梁對(duì)正，所以，有利的是，首先形成透鏡-圓弧結(jié)構(gòu)，然后以光學(xué)透過(guò)已制成的透鏡-圓弧的方式制成梁(類(lèi)似于EP-PS655032)，最好通過(guò)借助于光輻射的固化步驟。
有利的是，使用熱塑和可輻射固化的可注塑聚酯，例如像丙烯酸樹(shù)脂這樣的光阻材料，利用紫外線固化附件進(jìn)行固化，例如借助于紫外線或者激光，首先制成透鏡-圓弧結(jié)構(gòu)，并以與其對(duì)正的方式，用相同或相似的輻射固化材料制成長(zhǎng)方形六面體-梁結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)可以以幅帶的形式連續(xù)地進(jìn)行，因此，通過(guò)相應(yīng)的表面結(jié)構(gòu)化的輥可以以極高的精度制造。
在圖8中，中間的透鏡-圓弧L具有一中線M，并具有一大約為60°的開(kāi)角2θ。弦長(zhǎng)以d表示，其由每長(zhǎng)度單位上的透鏡-圓弧數(shù)量所確定，可以達(dá)到大約每厘米50至800透鏡-圓弧，例如可以定為約100/cm。通過(guò)角度θ和長(zhǎng)度d/2計(jì)算出高度h。
梁B在橫截面上大致為矩形，其平均厚度b在不包括可能存在的壓印層的情況下為大約4μm，帶有壓印層DR時(shí)優(yōu)選為大約5至大約10μm，為厚度c的兩倍。透鏡-圓弧L的中線M和梁B象征理想的彼此分布狀態(tài)，實(shí)際上是無(wú)法達(dá)到的。因此，畫(huà)出了與線M相鄰的右及左偏移中線M1和M2，其與M的距離保證了對(duì)稱的公差偏移ΔL，在此，ΔL僅表示梁B的寬度1向左或向右的公差偏移。如虛線所示出的。按照本發(fā)明，這一對(duì)稱公差偏移最大大約為梁寬度1的+15％，特別是±3至±5％，這樣才能達(dá)到防復(fù)印的特征。原則上，梁寬l這樣選擇，它最多遮蓋住不被復(fù)印的文件的表面面積的大約80％，因此，盡管上面施加了防復(fù)印膜，但還是能夠保證人閱讀文件的清晰。
為了防止用復(fù)印裝置復(fù)印，上述防復(fù)印膜的開(kāi)角設(shè)置為大約20°至大約50°，該開(kāi)角是各種復(fù)印機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的最大開(kāi)角。
在文件的中部區(qū)域有很多小開(kāi)角，這些小開(kāi)角不是關(guān)鍵的。最大的開(kāi)角包括在文件的邊緣區(qū)域內(nèi)，因此，對(duì)于防復(fù)印的安全性來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵的。實(shí)際上，以最大開(kāi)角為大約44°的Ricoh FT5535型光復(fù)印機(jī)為例作為圖8的基礎(chǔ)。
在圖8中，在梁的厚度b上施加了一層雙印刷層DR，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)接一個(gè)地印上兩個(gè)較薄的層比單獨(dú)地印上一個(gè)較厚的層要有利。
印刷層DR可以例如在圖2所示的印刷站26上施加。
透鏡-圓弧層L和梁B用的材料指的是盡可能透明的材料(在固化后仍然如此)，基箔77也是這樣，以便盡可能充分利用膜的光學(xué)特征。
聚酯制的基箔具有透光、經(jīng)濟(jì)和尺寸穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。也可以考慮使用例如聚砜箔，特別是由于其折射率比聚酯高，但其不經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槠涑杀痉浅８?。在開(kāi)角不變的情況下，折射率較大則可以使梁寬1較小，或者在梁寬1不變的情況下，折射率較大則可以有較大的復(fù)印機(jī)開(kāi)角。
在如上所述的梁B設(shè)計(jì)成凸起的注塑層的情況下，需要一個(gè)上述的大約為3μm的最小厚度。
但是完全可以想象出，將輥19設(shè)計(jì)成壓印輥，大約為0.5-1μm厚度的壓印層設(shè)計(jì)成梁狀或其它形狀，但在幾何和光學(xué)上相對(duì)于膜或?qū)拥牧硪粋?cè)的透鏡層固定地分布。
這種平面設(shè)計(jì)可以用于三維圖形和其它光學(xué)符號(hào)、安全標(biāo)記等。
如果如上面多次指出的，用光化學(xué)輻射源作為光源，則當(dāng)然是有利的，也有利于相應(yīng)地選擇壓印顏色和粘合劑材料，以便能夠在整個(gè)涂敷、固化或干燥工藝中都使用同一輻射光源，從而保持一最佳流程，而無(wú)需很大的停留時(shí)間。
所述3輥接觸方法和裝置的特別大的優(yōu)點(diǎn)是，在涂層或生產(chǎn)的各時(shí)刻，都通過(guò)與各輥對(duì)接觸來(lái)引導(dǎo)層。
所述發(fā)明涉及用于制造一透明膜或一透明層的有利的方法和裝置，所述膜或?qū)拥闹辽僖粋?cè)帶有一種表面結(jié)構(gòu)，另一側(cè)帶有與此對(duì)正的結(jié)構(gòu)的或平面的圖案，其以至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輥工作，在兩輥之間涂層，并使一結(jié)構(gòu)層固化。通過(guò)一第三旋轉(zhuǎn)涂敷輥，將另一層對(duì)正地涂敷在結(jié)構(gòu)層的背面，并使其固化。輥和輥間隙可通過(guò)適當(dāng)?shù)难b置非常精確地調(diào)節(jié)。各輥的旋轉(zhuǎn)通過(guò)一引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)件控制。
權(quán)利要求
1.一種制造膜或?qū)拥姆椒ǎ@種膜在一基箔(9)的至少一側(cè)具有一種表面結(jié)構(gòu)，而在另一側(cè)具有與此表面結(jié)構(gòu)正好對(duì)齊的結(jié)構(gòu)圖案或平面圖案，它們由一第一輥(15)和一帶有一種圓周結(jié)構(gòu)的第二輥(17)形成，兩輥被驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生速度大致相同但方向相反的旋轉(zhuǎn)，所述膜或?qū)油ㄟ^(guò)如下步驟形成，在一經(jīng)過(guò)第一輥(15)輸送到第二輥(17)上的箔(9)上涂敷一層熱塑聚酯，其中，在第二輥(17)的下游設(shè)有一第三輥(19)，該輥的驅(qū)動(dòng)速度與第二輥(17)大致相同，方向相反，并且同樣帶有一結(jié)構(gòu)圖案或平面圖案，在基箔(9)的至少一側(cè)已經(jīng)形成疊層后，在其從第二輥(17)輸送到第三輥(19)上時(shí)位于基箔上面的另一側(cè)上涂敷另一熱塑的、輻射固化的聚酯層，通過(guò)輻射固化法使基箔(9)的所述另一外側(cè)上的聚酯外層固化。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于形成這樣的一種膜或?qū)?，其一?cè)上的表面結(jié)構(gòu)為若干相同的、平行的、細(xì)長(zhǎng)的透鏡結(jié)構(gòu)(L)，特別是圓弧形的，另一側(cè)具有與此結(jié)構(gòu)正好一一對(duì)正的平行線或槽或凸脊(B)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于形成這樣一種膜或?qū)?，其表面結(jié)構(gòu)為若干平行的拱形透鏡。
4.如權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于形成一種膜或?qū)?，其另一?cè)的表面結(jié)構(gòu)為若干平行的凸脊(B)，特別是矩形。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述一側(cè)的透鏡結(jié)構(gòu)(L)和另一側(cè)的平行線、槽或凸脊一個(gè)接一個(gè)先后，特別是緊接著先后形成，并且彼此對(duì)正。
6.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于透鏡和凸脊包括一種可紫外線固化的聚酯，特別是一種丙烯酸酯。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述聚酯，特別是丙烯酸酯中含有高達(dá)30％重量百分比的顏料，以便降低透明度。
8.如權(quán)利要求1和4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在梁上加上，特別是印上遮光層。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于在凸脊上印上至少兩個(gè)，優(yōu)選八個(gè)遮光層。
10.如權(quán)利要求6至9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述梁(B)的最大透明度應(yīng)該為大約7％。
11.如權(quán)利要求1和4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述梁(B)的寬度選擇成最多覆蓋膜或?qū)悠矫娴?0％并使其不透明。
12.一種制造膜或?qū)拥难b置，這種膜在一基箔(9)的至少一側(cè)具有一種表面結(jié)構(gòu)，而在另一側(cè)具有與此表面結(jié)構(gòu)正好對(duì)齊的結(jié)構(gòu)圖案或平面圖案，所述裝置包括一第一輥(15)和一帶有周邊結(jié)構(gòu)的第二輥(17)，這兩個(gè)輥被驅(qū)動(dòng)以大致相同的速度沿相反的方向旋轉(zhuǎn)，還包括一個(gè)涂敷裝置(34、35)，用于在經(jīng)過(guò)第一輥(15)輸送到第二輥(17)上的基箔(9)上涂敷熱塑聚酯層，還包括一個(gè)輻射源(22)，用于穿過(guò)箔(9)使第二輥的周邊上的聚酯層固化，其中，第二輥(17)的下游設(shè)置一第三輥(19)，其與第二輥(17)速度相同，方向相反地旋轉(zhuǎn)，并且同樣帶有結(jié)構(gòu)的或平面的圖案，所述制造膜或?qū)拥难b置還帶有一涂敷裝置(34、35)用于在經(jīng)過(guò)第二輥(17)輸送到第三輥(19)上的至少一面已經(jīng)涂有涂層的箔(9)的另一側(cè)上涂敷另一層熱塑可輻射固化的聚酯材料，并借助于一輻射源(22)使基箔(9)的朝外的另一側(cè)上的聚酯層固化。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于其形成這樣的一種膜或?qū)?80)，該膜的一側(cè)上的表面結(jié)構(gòu)為若干相同的、平行的、細(xì)長(zhǎng)的透鏡結(jié)構(gòu)(U)，特別是圓弧形的，另一側(cè)具有與此結(jié)構(gòu)正好一一對(duì)正的平行線或槽或凸脊(B)。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于第二輥(17)的表面結(jié)構(gòu)具有若干相同的，平行的拱形槽。
15.如權(quán)利要求12或14所述的裝置，其特征在于第一輥(15)具有一平整的表面。
16.如權(quán)利要求21或13至15所述的裝置，其特征在于第三輥(19)具有若干平行延伸的槽，特別是矩形槽作為表面結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于在第一輥(15)旁具有一接觸輥(14)，用于制造一膜或一層的載體箔(9)經(jīng)過(guò)該接觸輥輸送到第一輥(15)的周邊。
18.如權(quán)利要求12或13至17中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于第一輥(15)用作控制第二和第三輥(17u.19)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)輥。
19.如權(quán)利要求12至18中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于第二輥(17)設(shè)計(jì)成可借助于一調(diào)節(jié)裝置(50、70)，特別是一偏心調(diào)節(jié)裝置相對(duì)于第一和第三輥(15和19)軸向調(diào)節(jié)。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)裝置基本上包括一壓緊件(43)，該壓緊件與所述軸向可調(diào)節(jié)輥連接，并與一偏心輥(37、38)接觸(圖4)。
21.如權(quán)利要求12和13至20中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于軸向不可調(diào)節(jié)的輥借助于一擺動(dòng)或偏移裝置(圖5)支撐，以便裝上載體箔(9)。
22.如權(quán)利要求12和13至21中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于涂敷裝置為一個(gè)注射器(34、35)，其具有至少一個(gè)定量裝置，并帶有一個(gè)移動(dòng)裝置，以便裝上載體箔(9)。
23.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一偏心軸承。
24.如權(quán)利要求12和13至23中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于支撐裝置(90)，其中第一至第三輥(15、17、19)中的兩個(gè)相對(duì)于另一輥的軸平行度可調(diào)。
25.如權(quán)利要求12和13至24中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于三個(gè)輥(15、17、19)中的每一個(gè)都帶有一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(15A、17A、19A)，各輥與馬達(dá)之間設(shè)有一傳動(dòng)裝置和一電子同步調(diào)節(jié)裝置。
26.如權(quán)利要求12和13至25中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述涂敷裝置具有一簾式注射器(34、35)，該注射器具有一殼體，該殼體帶有光保護(hù)裝置(79)，后者包含聚四氟乙烯制成的元件。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于涂敷裝置包括微定量裝置。
28.如權(quán)利要求12和13至26中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于為第一與第二輥之間的第一間隙(16)設(shè)置一間隙調(diào)整裝置(50、70)，為第二和第三輥(17u.19)之間的第二間隙(18)設(shè)置另一間隙調(diào)整裝置(50、70)。
29.如權(quán)利要求12和13至27中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在膜或?qū)?25)的裝置(11)的上游設(shè)置一載體箔(9)的退繞站(5)，該退繞站帶有補(bǔ)償輥控制裝置(8)。
30.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于在膜或?qū)?25)的運(yùn)行方向上位于膜或?qū)?25)的裝置(11)的下游設(shè)有另一帶補(bǔ)償輥控制裝置(8)的驅(qū)動(dòng)站(23)。
31.如權(quán)利要求28和29所述的裝置，其特征在于在膜或?qū)?25)的運(yùn)行方向上位于另一驅(qū)動(dòng)站(23)的下游設(shè)有一壓印站(26)，用于在膜或?qū)?25)的另一側(cè)上壓印凸脊(B)。
32.如權(quán)利要求28和29所述的裝置，其特征在于在運(yùn)行方向上壓印站(26)的下游設(shè)有一用于在膜或?qū)?25)上涂敷一種粘合劑的站(28)。
33.如權(quán)利要求28、29和32所述的裝置，其特征在于在運(yùn)行方向上粘合站(28)的下游設(shè)置一包覆站(29)，用于在膜或?qū)?25)的粘合層上包覆一覆蓋膜。
34.如權(quán)利要求31或32或33所述的裝置，其特征在于在壓印站(26)或粘接站(28)或包覆站(29)的下游設(shè)置膜或?qū)?25)的退繞站(20)。
全文摘要
一種用于制造透明的膜或?qū)拥挠欣姆椒ê脱b置,膜或?qū)拥闹辽僖粋?cè)帶有一種表面結(jié)構(gòu),另一側(cè)帶有與此對(duì)正的結(jié)構(gòu)的或平面的圖案,其以至少兩個(gè)輥工作,在兩輥之間涂層,并使一結(jié)構(gòu)層固化。通過(guò)一第三旋轉(zhuǎn)涂敷輥,將另一層對(duì)正地涂敷在結(jié)構(gòu)層的背面,并使其固化。輥和輥間隙可通過(guò)適當(dāng)?shù)难b置非常精確地調(diào)節(jié)。各輥的旋轉(zhuǎn)通過(guò)一引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)件控制。
文檔編號(hào)B29C43/20GK1257442SQ98805347
公開(kāi)日2000年6月21日 申請(qǐng)日期1998年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月21日
發(fā)明者V·普里克斯, R·南特維希 申請(qǐng)人:埃姆特克磁化股份有限公司