JPH11509791A - 印刷方法および印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 紙幣などの債券（１０）に所定形状の箔印を付着させる保全印刷装置において、印刷すべき箔とホットメルト接着剤とを保持するテープ（８，１０８）を債券と共に移送して加熱印刷ロール（２，１０２）を通過させる。印刷速度を高速にするため、印刷直前で接着剤を予熱により少なくとも一部活性化させておく。予熱手段は、箔担体ウェブ用の高温空気、放射線あるいは加熱ガイド手段を含むものとすることができる。箔に与えるパターンあるいは形状は、レーザ光線により印刷の前あるいは後で箔をエッチングすることにより行っても良い。このためにマスクを用いても良い。

Description

【発明の詳細な説明】 印刷方法および印刷装置 本発明は、印刷装置に係わり、特に加熱箔刻印として公知のプロセスを行う装 置に関する。 保全印刷装置は、所定形状あるいはパターンの金属箔層を債券などに貼りつけ るようになっている。この金属薄箔層は、通常紙幣などの偽造を非常に困難にす る性質を有するものである。典型的な例として、箔は、担体基板とホットメルト 接着剤との間の連続積層として保持されている。付加形状あるいはパターンは、 刻印あるいはプレスなどで行われる。先行技術においては、担体基板と債券（紙 幣など）の双方は、配列したスタンプを担持して、これらを同時に押しつけて加 熱箔刻印を債券に付着させるようになったプラテン形式のプレスの下方に配置さ れる。通常このプレスによりホットメルト接着剤を加熱するようになっており、 十分な早さで熱を伝達できるか否かは、この従来の構成の速度に対する制限が重 要因子となっている。 本発明の第１の概念によれば、債券に箔を付着させる印刷装置は、箔用の担体 を熱により活性化する接着剤と共に印刷位置に移送する手段と、債券を同印刷位 置に移送する手段と、上記印刷位置を通過している担体と債券の双方に同印刷位 置で圧力を印加して箔の所定のパターンあるいは所定形状を担体から債券に転写 する印刷手段と、担体が印刷位置に到達する以前あるいは債券と接触する以前に 担体に熱を伝達する予熱手段とを有する。予熱手段は、例えば、熱を印刷位置の 直前の上流位置で担体に伝達させるものであることが好ましい。例えば、印刷手 段が、印字ホイールとカウンタホイールの間のニップを有するものであれば、予 熱手段は、このニップにできるだけ近接して設けて動作させることが好ましい。 好ましくは、予熱手段は、特に接着層に指向させて、例えば、この接着層に放射 線あるいは加熱空気を指向させるようにする手段を有することが好ましい。 好適実施例においては、印刷手段は、上記印刷位置で圧力と熱を印加する手段 を含む。例えば、印刷手段は、上記所定のパターンあるいは形状を与える一つそ れ以上の刻印を保持する印字ホイールを有し、このホイールが刻印の付近で加熱 手段を担持している。 印字装置は、ヨーロッパ特許第０４４１５９６Ａ号に開示された種類の保護印 刷装置の一部をなすものであっても良い。この文献の開示内容は、本明細書にて ほぼ全体的に引用されているものであり、この装置は、債券と共に印刷位置を通 って移送される担体リボン上に箔の保護物質を転送するようにした保護印刷工程 を行うものである。 本発明の別の概念によれば、基板と箔の双方を共に印刷位置を通して移送して おいて、圧力と加熱により基板に箔を付着させて箔を基板にホットメルト接着剤 により固定し、これにより箔刻印を次々と形成する方法は、箔を保持した接着剤 を、印刷位置に達する以前に予熱する段階を含んでいる。 本発明の別の概念によれば、基板と箔の双方を共に印刷位置を通して移送して おいて、圧力と加熱により基板に箔を付着させて箔を基板にホットメルト接着剤 により固定し、これにより箔刻印を次々と形成する方法は、印刷位置の上流ある いは下流で箔の形状あるいはパターンをレーザエッチングする段階を含んでいる 。上記レーザエッチングは、適当な形状あるいはパターンのマスクを箔と共に移 動させて行うようにすると好ましい。 本発明は、添付図を参照して例示の形式で詳細に説明する。 第１図は、箔印刷装置の一部を示す側面図。 第２図は、相対寸法的に正確でないが、被印刷箔層を含む担体テープを示す断 面図。 第３図は、相対寸法的に正確でないが、第１図の装置とともに使用可能な印刷 刻印を示す横断面図。 第４図は、箔印刷装置を含む保全印刷機を示す側面図。 第５図は、第４図の機械の箔印刷装置を示す斜視図。 第１図は、基板ホイール６と関連動作する加熱ダイすなわち刻印４を一つある いは複数保持する被駆動印字ホイール２を示す。ホイール６は、可撓性の高分子 印刷機準備手段を含んでいる。被印刷箔を保持するテープ８をホイール２，６の ニップにウェブすなわちシート１０ととももに導入させ、このシート１０上に刻 印４に対応する箔印が印刷される。 第１図に図示の装置は、ヨーロッパ特許第０４４１５９６Ａ号に開示された保 全印刷機の一部をなすものである。特に、ホイール２，６は、この印刷機のシリ ンダ４６，４８に相当している。テープ８は、ヨーロッパ特許第０４４１５９６ Ａ号に開示のテープ３４と同様に駆動され、すなわち、各印刷工程でウェブ１０ の速度（通常ホイール２，６の周速度に相当する）まで加速されて、この速度で 保持され、一方刻印４は、ホイール２，６間のニップに通される。次いでテープ は減速され、停止あるいは逆向きに駆動される。これにより、印刷工程毎の正味 のテープの前進は、スタンプ４により刻印される像の長さより僅かに長くなる。 第２図は、テープ８を示す横断面図（相対寸法的に正しくない）。テープ８は 、４層からなり、すなわち、ポリエステル担体層１２、解離ワックスの層１４、 通常アルミである箔の層１６およびホットメルト接着剤の層１８で構成される。 テープ８の各層の通常の厚さは、ミリ単位で表して以下の通りである。 担体層１２ ０．０１２〜０．０３０ 解離ワックス層１４ ０．０００１ 箔層１６ ０．００１〜０．００２ 接着層１８ ０．００１〜０．００３ 第３図は、典型的なスタンプ４の断面図であり、印刷を意図した領域４Ａと、 Ｘ＝２ｍｍまで削り取られた印刷されない領域４Ｂとを有している。領域４Ａの ある部分には、領域の一般レベルより通例０．０２〜０．０３ｍｍ隆起され（Ｙ で示す）、箔印の微細部を与える微少刻み４Ｃが設けられている。 動作時、テープ８およびウェブ１０は、高圧（通例３５０〜１０００ｂａｒ） を課せられたニップを通過し、刻印４は、刻印の隆起領域で決まるパターンに相 当する箔のパターンを担体層１２から剥離させて、次いで加熱刻印４により活性 化されたホットメルト接着剤層１８の手段でウェブ１０に接着固定される。ニッ プの圧力は、刻印１４が通過していないときは十分に低くされ、テープ８は、前 述のように減速あるいは逆送できる。 高速（２ｍ／ｓｅｃ以上）でかつ刻印４により転写されるパターンにあっては 、十分な熱がテープ８に伝達され、ホットメルト接着層１８を活性化させること が 重要である。通例ホイール２に担持されたカートリッジヒータ２０により刻印４ が１２０〜１７０℃に加熱されているとしても、テープ８を層１８に浸透させる に充分な熱を与えるに十分な時間がないことになる。さらに刻印４の温度を上昇 させるとテープ８に物理的ダメージを与えることにもなる。層１８に十分な熱を 与えるには、テープ８を加熱ロッド（あるいはローラ）２２の周りにめぐらせる ことにより、テープ８に予熱を与え、これにより６０〜１２０℃の温度範囲で加 熱することが可能となる。 加熱ロッド２２のまわりにテープ８をめぐらせることで、余剰の熱を印刷の行 われる位置の直前で有効に印加しうるものであるが、この熱を接着層１８から遠 い位置でテープ８の側方から加熱も行われる。層１８は、加熱面上を通過させる と接着剤が加熱面に転移してしまうので加熱面上を通過させることができないが 、加熱空気をホイール２，６のニップの直上流で層１８に吹き付けることにより 層１８の片側に付加的なあるいは代替的予熱を与えることができる。この構成は 、第１図に示されており、すなわち加熱空気をブロワーユニット２５で吹き付け ている。さらに、他の代替例として、ニップの直上流で層１８に赤外線を照射す ることにより熱を加えることもできる（すなわちユニット２５は、赤外線照射器 を含むものとする）。赤外線の周波数は、ホットメルト接着剤の材質に適したも のとして、吸収を促進させるようにする。さらに別の可能性として、マイクロ波 の利用がある。これも層１８の側方から指向してホットメルト接着剤の活性を効 ならしめる。しかして層１８の反対側からもマイクロ波を照射可能であり、ホッ トメルト接着剤を効果的に活性化することができる。 いずれの予熱手段も組み合わせて使用可能であり、どの場合においても、印刷 位置に隣接させて予熱を好適に行うことができる。なぜならテープ８の熱質量は 小さく、而してその表面積が比較的に大きいので熱ロスが大きく、よって直ぐに 大気温度に戻すことができる。 第４図に図示の保全印刷機は、順次配列されたスタック１３２からシート１１ ０を送るシート供給ユニット１３０を有する。各シート１１０は、ランプ１３４ に沿って下方に送られて整列装置３６に導かれ、ここからシートを基板ホイール １０６に転送する。ホイール１０６は、印刷ホイール１０２と共動する。印刷ホ イール１０２は、刻印４と同様な加熱した刻印（図示せず）を保持しているので シート１１０に所定位置で箔印がなされる。印刷されたシート１１０は、吸引下 でホイール１０６の周りに移送可能であり、次にシート把持器１４０を設けたベ ルトコンベヤ１３８に送られる。コンベヤ１３８は、印刷されたシート１１０を 二つの積層位置を有する積層ユニット１４２へ移送する。 テープ８と同様な担体テープ１０８は、吸引リザーバ１４６を介して張力を付 加してリール１４４から、印刷ホイール１０２と基板ホイール１０４との間のニ ップへ送られる。ニップの直上流でテープ１０８は、予熱ユニット１４８を通過 する。この予熱ユニット１４８は、テープの接着層に赤外線を指向する赤外線加 熱素子を有するものであるが、これら素子の代わりに、あるいはこれに加えて第 １図に図示の加熱手段やその他の加熱手段を用いることができる。ホイール１０ ０２，１０６の下流でテープ１０８は、駆動ロール１５０を通り、次いで廃棄ユ ニット１５２に集められる。 第５図から明らかなように、リール１４４は、多数の側方に隔置されたテープ １０８（第５図では、一本のテープの走行のみ図示している）を保持できるので 、幅方向に渡って多数の像（例えば紙幣など）を有するシート１１０上に側方に 隔置した複数所定位置に同時に箔印できる。この構成は、ヨーロッパ特許第０４ ４１５９６Ａ号に開示されたものと同様であり、各シートは、幅方向に１０の紙 幣を含んでいる。すなわち、印刷される各シートは、テープ１０８に対応して１ ０本のリボンが要される。 適当なレーザ光線（例えばＣＯ₂）を用いて箔上に形状あるいはパターンを詳 細にエッチング可能である。このエッチングは、テープ上で、すなわち印刷前に 、行うか、あるいはシートに付着させた箔上で、すなわち印刷後に、あるいはま た印刷前と後との双方で可能である。エッチングされるパターンの詳細は、テー プやシートと同速度で移動するマスクにより形成しても良い。さらにビーム自体 をテープあるいはシート中で走査して形成しても良い。レーザエッチングは、非 常に詳細な形状あるいはパターンを有する場合の刻印使用を回避できる。またレ ーザ走査と基本的刻印パターンの組合せより提供できる。明らかにレーザ光線の パワー強度は、密接な制御が要され、これにより下層の材料を損傷することなく 、 箔（あるいはテープのエッチングの場合は、箔と接着剤）を除去できる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年６月１９日 【補正内容】 明細書 印刷方法および印刷装置 本発明は、印刷装置に係わり、特に加熱箔刻印として公知のプロセスを行う装 置に関する。 保全印刷装置は、所定形状あるいはパターンの金属箔層を債券などに貼りつけ るようになっている。この金属薄箔層は、通常紙幣などの偽造を非常に困難にす る性質を有するものである。典型的な例として、箔は、担体基板とホットメルト 接着剤との間の連続積層として保持されている。付加形状あるいはパターンは、 刻印あるいはプレスなどで行われる。先行技術においては、担体基板と債券（紙 幣など）の双方は、配列したスタンプを担持して、これらを同時に押しつけて加 熱箔刻印を債券に付着させるようになったプラテン形式のプレスの下方に配置さ れる。通常このプレスによりホットメルト接着剤を加熱するようになっており、 十分な早さで熱を伝達できるか否かは、この従来の構成の速度に対する制限が重 要因子となっている。 米国特許第４３０４３８号明細書には、担体基板から移動中の債券に箔を転写 する構成が開示されており、これによれば、加熱ベルトが加圧転写ゾーンの付近 で担体基板の後面に接触させ、箔を十分に予熱して担体から箔を剥離して債券に 転写している。 日本特許公報第６１１５０４８Ａ号には、プラスチックのウェブを加圧ローラ 通過の際に債券ウェブに貼りつける構成が開示されており、これらウェブは、加 圧ロールの上流で予熱ロール上を通過するようになっている。 本発明の第１の概念によれば、債券に箔を付着させる印刷装置は、加熱により 活性化する接着剤を担持する箔用の担体を印刷位置に移送する手段と、債券を同 印刷位置に移送する手段と、上記印刷位置を通過している担体と債券の双方に同 印刷位置で圧力を印加して箔の所定のパターンあるいは所定形状を担体から債券 に転写し、これにより接着剤で所定パターンあるいは所定形状の箔を債券に固定 する印刷手段と、担体が印刷位置に到達する以前あるいは債券と接触する以前に 担体に熱を伝達する予熱手段とを有し、さらに上記予熱手段は、外側から上記接 着層を直接加熱する手段を含んでいる。予熱手段は、例えば、熱を印刷位置の直 前の上流位置で担体に伝達させるものであることが好ましい。例えば、印刷手段 が、印字ホイールとカウンタホイールの間のニップを有するものであれば、予熱 手段は、このニップにできるだけ近接して設けて動作させることが好ましい。好 ましくは、予熱手段は、特に上記層に指向させて、放射線あるいは加熱空気を指 向させるようにする手段を有することが好ましい。 好適実施例においては、印刷手段は、上記印刷位置で圧力と熱を印加する手段 を含む。例えば、印刷手段は、上記所定のパターンあるいは形状を与える一つそ れ以上の刻印を保持する印字ホイールを有し、このホイールが刻印の付近で加熱 手段を担持している。 印字装置は、ヨーロッパ特許第０４４１５９６Ａ号に開示された種類の保護印 刷装置の一部をなすものであっても良い。この文献の開示内容は、本明細書にて ほぼ全体的に引用されているものであり、この装置は、債券と共に印刷位置を通 って移送される担体リボン上に箔の保護物質を転送するようにした保護印刷工程 を行うものである。 本発明の別の概念によれば、債券と箔の双方を共に印刷位置を通して移送して おいて、圧力と加熱により債券に箔を付着させて箔を債券にホットメルト接着剤 により固定し、これにより箔刻印を次々と形成する方法は、箔を保持した接着剤 を、印刷位置に達する以前に予熱する段階を含み、以上の構成において、さらに 予熱段階は、上記箔が通過する方向以外の方向から接着剤を直接加熱する段階を 含んでいる。 本発明の別の概念によれば、基板と箔の双方を共に印刷位置を通して移送して おいて、圧力と加熱により基板に箔を付着させて箔を基板にホットメルト接着剤 により固定し、これにより箔刻印を次々と形成する方法は、印刷位置の上流ある いは下流で箔の形状あるいはパターンをレーザエッチングする段階を含んでいる 。上記レーザエッチングは、適当な形状あるいはパターンのマスクを箔と共に移 動させて行うようにすると好ましい。 本発明は、添付図を参照して例示の形式で詳細に説明する。 第１図は、箔印刷装置の一部を示す側面図。 第２図は、相対寸法的に正確でないが、被印刷箔層を含む担体テープを示す断 面図。 第３図は、相対寸法的に正確でないが、第１図の装置とともに使用可能な印刷 刻印を示す横断面図。 第４図は、箔印刷装置を含む保全印刷機を示す側面図。 第５図は、第４図の機械の箔印刷装置を示す斜視図。 第１図は、基板ホイール６と関連動作する加熱ダイすなわち刻印４を一つある いは複数保持する被駆動印字ホイール２を示す。ホイール６は、可撓性の高分子 印刷機準備手段を含んでいる。被印刷箔を保持するテープ８をホイール２，６の ニップにウェブすなわちシート１０ととももに導入させ、このシート１０上に刻 請求の範囲 １．加熱加圧手段でホットメルト接着剤（１８）により箔（１６）を債券（１ ０，１１０）に固着して、該箔と債券の双方を印刷位置（２６，１０２，１０６ ）を通過させて順次箔印を行う、債券に箔を張りつける方法において、前記箔に 保持される前記接着剤を、印刷位置に到達する前に予熱する段階を有し、前記予 熱手段段階は、前記箔が移送される方向とは別の方向から前記接着剤を直接加熱 する段階を有する方法。 ２．熱により活性化する接着剤を保持する箔用の担体（８，１０８）を印刷位 置に向けて移送する手段（１５０）と、債券を前記印刷位置に移送する手段（６ ，１０６）と、前記印刷位置を該担体と債券とを共に通過させて該印刷位置で加 圧により該担体から該債券に所定パターンあるいは所定形状にした前記箔を転写 させ、該所定のパターンあるいは所定形状となった箔を接着剤により前記債券に 固定する印刷手段と、前記印刷位置に到達する前に、および／もしくは債券との 接触する前に前記担体に熱を伝達する予熱手段（２２，２５，１４８）とを有し 、前記予熱手段は、前記外側から前記接着層と直接加熱する手段（２５，１４８ ）を含んでいる、箔を債券に貼りつける装置。 ３．前記予熱手段（２２，２５，１４８）は、前記印刷位置の直上流で前記担 体に熱を伝達させるようになっている請求項２に記載の装置。 ４．前記印刷位置は、印字ホイール（２，１０２）とカウンタホイール（６， １０６）との間のニップを含み、前記予熱手段（２２，２５，１４８）は、前記 担体に熱を供給後に該担体を該ニップへ送るようになっている請求項２又は請求 項３に記載の装置。 ５．前記予熱手段は、前記接着剤層に放射線を送る手段を含む請求項２から請 求項４のいずれかに記載の装置。 ６．前記予熱手段は、前記接着層に加熱ガスを送る手段を含む請求項２から請 求項５のいずれかに記載の装置。 ７．前記印刷手段（２，１０２）は、前記印刷位置で加圧および加熱する手段 を含む請求項２から請求項６のいずれかに記載の装置。 ８．前記印刷手段は、前記所定パターンあるいは所定形状を画成する一つある いはそれ以上の刻印（４）を保持する請求項７に記載の装置。 ９．前記印刷位置（２６，１０２，１０６）の上流あるいは下流のいずれかで 所定パターンあるいは所定形状の前記箔をレーザエッチングする段階をさらに含 む請求項１に記載の方法。 １０．加熱加圧手段でホットメルト接着剤により箔を基板に固着して、該箔と基 板の双方を印刷位置を通過させて順次箔印を行う、基板に箔を張りつける方法に おいて、前記印刷位置の上流あるいは下流のいずれかの位置で前記箔の前記パタ ーンあるいは形状をレーザエッチングする段階を有する方法。 １１．前記レーザエッチングは、前記箔と共に移動されるマスクを用いる様にな っている請求項９あるいは請求項１０に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 カヒル マイケル ジョン イギリス国 シーブイ４ ７イーゼット カベントリー，ユニバーシティ オブ ウ オリック サイエンス パーク，サー ウ ィリアム ライアンズ ロード ２ (72)発明者 サントン，デビッド イギリス国 シーブイ４ ７イーゼット カベントリー，ユニバーシティ オブ ウ オリック サイエンス パーク，サー ウ ィリアム ライアンズ ロード ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．加熱加圧手段でホットメルト接着剤により箔を基板に固着して、該箔と基 板の双方を印刷位置を通過させて順次箔印を行う、基板に箔を張りつける方法に おいて、前記箔に保持される前記接着剤を、印刷位置に到達する前に予熱する段 階を有する方法。 ２．熱により活性化する接着剤と共に箔用担体（８，１０８）を印刷位置に向 けて移送する手段（１５０）と、債券を前記印刷位置に移送する手段（６，１０ ６）と、前記印刷位置を該担体と債券とを共に通過させて該印刷位置で加圧によ り該担体から該債券に所定パターンあるいは所定形状にした前記箔を転写させる 印刷手段と、前記印刷位置に到達する前に、および／もしくは債券との接触する 前に前記担体に熱を伝達する予熱手段（２２，２５，１４８）とを有する箔を債 券に貼りつける装置。 ３．前記予熱手段（２２，２５，１４８）は、前記印刷位置の直上流で前記担 体に熱を伝達させるようになっている請求項２に記載の装置。 ４．前記印刷位置は、印字ホイール（２，１０２）とカウンタホイール（６， １０６）との間のニップを含み、前記予熱手段（２２，２５，１４８）は、前記 担体に熱を供給後に該担体を該ニップへ送るようになっている請求項２又は請求 項３に記載の装置。 ５．前記予熱手段は、前記接着剤層に放射線を送る手段を含む請求項２から請 求項４のいずれかに記載の装置。 ６．前記予熱手段は、前記接着層に加熱ガスを送る手段を含む請求項２から請 求項５のいずれかに記載の装置。 ７．前記印刷手段（２，１０２）は、前記印刷位置で加圧および加熱する手段 を含む請求項２から請求項６のいずれかに記載の装置。 ８．前記印刷手段は、前記所定パターンあるいは所定形状を画成する一つある いはそれ以上の刻印（４）を保持する請求項７に記載の装置。 ９．加熱加圧手段でホットメルト接着剤により箔を基板に固着して、該箔と基 板の双方を印刷位置を通過させて順次箔印を行う、基板に箔を張りつける方法に おいて、前記印刷位置の上流あるいは下流のいずれかの位置で前記箔の前記パタ ーンあるいは形状をレーザエッチングする段階を有する方法。 １０．前記レーザエッチングは、前記箔と共に移動されるマスクを用いる様にな っている請求項９に記載の方法。 １１．請求項１と請求項９あるいは請求項１０に記載された方法。