JP4988555B2 - レーザ穿孔による印刷機械 - Google Patents

Description

本発明は、印刷済みシート材、特に、有価証券、銀行券、パスポート、ＩＤカードおよび他の貴重な書類を作成するためのシート材の上に少なくとも一つの穿孔パターンを付与するレーザ穿孔ユニットを備えた印刷機械に関する。

本発明はまた、印刷済みシート材上に少なくとも一つの穿孔パターンを付与するレーザ穿孔システムおよび作成方法にも関する。

価値を表す担体のレーザ穿孔は、本技術分野においてそれ自体が公知である。たとえば、引用することによりその内容が本出願中に組み込まれる米国特許第5,975,583号は価値を表すと共にレーザ・ビームにより提供される穿孔パターンを備える担体を開示しており、前記穿孔パターンは、少なくとも部分的に目視により認識可能なものであって、他の方法によっては担体に対して付与することができないか又は最大の困難さを以てのみ付与できるような構造を有する穿孔パターンである。斯かる価値表現担体はたとえば、振替小切手、銀行小切手、ユーロチェック、銀行券、クレジット・カード、株券、証券、および、価値を表す他の書類の形態で一般的に知られている。この先行技術はまた、価値を表すパスポート、運転免許証などの他の形式の書類にも関している。この先行技術の特許公報に示されたように、価値表現担体が偽造および変造され得ることはよく知られた問題である。これは、更に重要な問題となりつつある。この点においては、偽造者の一歩先を行くべく不断の努力が為されている。最近ではカラー・コピーが使用されることから、その他の場合には模造が困難とされてきた書類を偽造することが次第に容易になっている。

前記米国特許第5,975,583号に記述されたレーザ・デバイスは、レーザ・ビームが出射開孔を通って上方へ出射するように配設された少なくとも一つのレーザ光源を具備する。次にレーザ・ビームは、ミラーにより反射されて９０°の角度にて偏向され、シャッタを通過し、且つ、引き続き別のミラーにより下方へ偏向される。次にレーザ・ビームは焦点調整デバイスを通過することで、レーザ・ビームの焦点合わせが行われる。次にレーザ・ビームは別のミラーを通過することで、該光線は偏向デバイスへ偏向され且つ該デバイスに対して供給される。前記偏向デバイスにおいてレーザ・ビームは紙材上の適切な箇所へもたらされ、其処でレーザ・ビームは開示された工程に従い穿孔動作を実施する。前記デバイスは検出器を更に具備するが、該検出器は、紙材上に配置された基準マークに応答し、紙材の移動に対してレーザ・ビームの制御を同期させる目的で同期信号を生成する。このことは、紙材の搬送速度が一定でないときには特に重要である。より詳細には前記焦点調整デバイス内には、レーザ光源から到来するレーザ・ビームを、該レーザ・ビームが紙材に接触する位置へ焦点合わせするレンズが配置される。此処では、前記レンズを上下に移動させることにより該レンズと接触位置との間の光学距離を常に一定に保つことでレーザ・ビームを前記接触位置上に焦点合わせして維持するための手段が配備される。前記偏向デバイスは、接触位置の箇所が当該ミラーにより紙材の移動方向に移動され得るミラーに接続された第１ガルバノメータと、接触位置の箇所が当該ミラーにより紙材の移動方向に対して直交する方向に移動され得るミラーに接続された第２ガルバノメータとにより形成される。記述された前記デバイスによれば、紙材に対しては任意のランダムな穿孔パターンが付与され得る。

穿孔パターンを具備する偽造防止用特徴に関する、別の先行技術が米国特許出願第2002/027359A1号から公知である。なお、前記特許文献は引用することによりその内容が本出願中に組み込まれる。この公報において、偽造に対して保護されるべき書類は穿孔パターンの形態の偽造防止用特定構造を備え、その場合に穿孔パターンは書類の表面の全体に亙り延在して輝度階調を備える画像を表す。その場合に穿孔パターンは、この様に処理された書類がたとえば光に対してかざされ又は光ボックス上に載置されたときに、該穿孔パターンの箇所にて画像が視認可能となるように形成される。輝度階調を表す斯かる画像を配置するには、非常な先進技術を必要とする。斯かる技術は潜在的な偽造者により容易には入手可能でないことから、斯かる穿孔パターンを備えた書類を偽造することは非常に困難である。この公報において、前記穿孔パターンは好適にはレーザ光により付与される。

別の先行技術の公報は、PCT出願WO97/18092であり、その内容は引用することにより本出願中に組み込まれる。この公報は、偽造防止用マークを備えた証券書類に関する。より詳細には、証券書類、特に価値を表す紙材に対して開示された偽造防止用マークは、前記書類の印刷領域において平行な行で配置された複数個の円形もしくは長寸の孔から成る。各孔の直径は、該孔が裸眼では反射により実際的には視認不能であるが、書類が光にかざされ又は透かされたときには良好に視認可能であるように選択される。前記各孔はレーザ・パルスにより生成される。前記マークは迅速かつ容易に生成され得ると共に、補助器具の助力なしで検証され得る。

公知の機械の不都合な点は、当該機械が、それ自体の独立したシート材送給器、シート材の搬送システムおよび送出システムを備えた所謂スタンドアロン機械であることである。

先行技術の機械の別の不都合な点は、特に銀行券などの有価証券の作成に使用される如き高速のシート材処理または印刷用のプレス機械に対し、提案された穿孔原理が直接的には適用され得ないことである。斯かる高速のプレス機械によると、シート材は高速（約10,000枚／時間の速度）で搬送されることからシート材の表面上には波および変形が誘起され、シート材上に十分な精度で穿孔パターンを付与することは不可能である。この問題は更に、斯かる高速プレス機械においては、シート材の前縁部のみを保持する一列の把持器を各々が備えて離間された複数個の把持器バーを具備したチェーン式把持システムによりシート材が搬送されるという事実により、更に顕著となる。故に、シート材の前縁部を除き、シート材の大部分はその様に所定位置に支持もしくは保持されないので、十分な精度を以て穿孔パターンを付与することは不可能である。

本発明の目的は、公知の機械および方法を改良することである。特に本発明の目的は、高速の処理もしくは印刷用のプレス機械において使用される形式のシート材搬送システムによりシート材が搬送される間に、十分な精度を以て穿孔パターンを付与可能とすることに在る。

本発明の別の目的は、有価証券を印刷すること及び印刷済み有価証券を穿孔することの両方が好適に可能な機械を提案するに在る。

本発明の更なる目的は、簡素で効率的な穿孔システムを提供するに在る。

このために本発明は、添付の各請求項の定義に従う。

本発明は、添付図面を参照することで最適に理解される。

本発明は、特定の実施例、すなわち、レーザ穿孔システムを備えた凹版印刷機械に関して記述される。但し、この実施例は限定的と見做されるべきで無く且つ開示されるレーザ穿孔システムは他の種類の印刷または処理プレス機械に対して適用され得ることは理解されるべきである。

これに加え、本発明の範囲内において“レーザ穿孔”とは、シート材がレーザ・ビームに委ねられると共に、該シート材の材料の少なくとも一部がレーザ・ビームにより切除されることでシート材の厚みにおける凹所もしくは穿孔を生成することを意味すると理解されるべきである。換言すると、“レーザ穿孔”の結果としてとして得られた“穿孔パターン”は、穿孔がシート材の全厚を通して作成される前記米国特許第5,975,583号の図２に示されたパターン、シート材の材料の一部のみが切除される該米国特許第5,975,583号の図３に示されたパターン、または、これらの２つのパターンの組み合わせのパターンのいずれかであってよい。

図１にはレーザ穿孔システムを備えた印刷機械が示され、該機械は図２に示された工程を実施するのに適している。非限定的な例として示された前記印刷機械は、たとえば米国特許第5,062,359号から公知の形式の凹版印刷機械である。この故に該特許は、引用することにより前記凹版印刷機械の開示に関して本出願中に組み込まれる。前記機械は、逐次的なシート材を移送ローラ２に対して供給するシート材供給器１を具備する。各シート材は次に該ローラ２から圧胴３上へ移送されると共に、本技術分野で公知のように前記圧胴３のピット内に配置された把持器により保持される。この圧胴は、当該版シリンダ自体の回りに均一に配置された彫刻印刷版を有する版シリンダ４と相互作用し、図１に示された例においては３つの印刷版が示される。これに加え、版シリンダ４に対して間接的にインク供給を行うために該版シリンダ４に接触するインク受取りシリンダ５が在る。インク受取りシリンダ５は、弾性のある表面を有すると共に、２つのブランケットを備える。インク受取りシリンダ５の周縁部に沿い且つ該シリンダに接触して、各々がそれ自体のインク供給デバイス７によりインク供給される選択的インク供給シリンダ６が取付けられる。種々の色のインクは選択的インク供給シリンダ６からインク受取りシリンダ５上へ転写され、其処で各インクは重ねられた後で版シリンダ４の表面上へ転写される。

この機械においては、版シリンダ４に対して直接的にインク供給を行う直接的インク供給ユニットも在る。この直接的インク供給ユニットは、選択的インク供給シリンダ８と、協働するインク供給デバイス７とを具備する。これに加え、版シリンダ４の回転方向に関して直接的カラー・インク供給シリンダ８の下流において該版シリンダ４の周縁部上には、凹版の凹所の外側にて前記彫刻印刷版の表面を清浄化すると共に印刷工程に先立ち該印刷版の凹所内へインクを押し込むワイピング・ユニット１０が配置される。

図１に示されたようにインク供給デバイス７は、図１において点線で示されたように前記印刷ユニットの残部から離間移動し得る可動キャリッジ９内に配置される。

圧胴３の周縁部上に保持される逐次的なシート材は、圧胴３と版シリンダ４との間に位置する印刷ニップを通過して凹版印刷される。印刷が一旦行われたなら逐次的な印刷済みシート材は、チェーン式把持システムを具備する搬送システム１１により取込まれ、送出ユニット１４に向けて搬送される。図１に示された構成において逐次的なシート材は、（少なくとも、シート材が送出積層体上へ落下される箇所までは）それらの印刷面が下向きで搬送される。前記送出ユニット自体に到達する前に、印刷済みの逐次的なシート材は任意選択的に、検査ユニット１２を通過しても良い。前記検査ユニット１２は、印刷済みの有価証券の品質検査の方法に関する先行技術公報WO 01/85586、WO 01/85457、EP 0796735、EP 0668577、EP 0734863、EP 0612042、EP 0582548、EP 0582547およびEP 0582546において行われるように（たとえば印刷および基材の位置、整列、色、品質などに対して）印刷の品質を制御するものである。なお、前記特許文献の内容は引用することにより本出願中に組み込まれる。

一旦検査されたなら、逐次的なシート材は更に、たとえばインクが乾燥されるＵＶ乾燥器などの乾燥ユニット１３を通って搬送される。

印刷済みシート材は次に前記機械の送出ユニット１４へ搬送され、該送出ユニット１４は図１の例においては３つの送出積層体１５、１６および１７を具備する。たとえば、一つの積層体（たとえば積層体１５）は不合格品のシート材に対して使用され、且つ、他の２つの積層体（たとえば１６および１７）は交互に供給される合格品のシート材に対して使用され得る。

送出積層体１５、１６または１７の中に積層される前に、印刷済みの逐次的なシート材は複数個のレーザ・ヘッド１８０を具備するレーザ穿孔ユニット１８内を通過し、上述の公報である米国特許第5,975,583号、米国特許出願第2002/027359A1号およびPCT出願WO97/18092から公知の様式で、微小穿孔が前記レーザ・ヘッド１８０によって実施される。たとえば各レーザ・ヘッド１８０は、前記米国特許第5,975,583号に記述されたレーザ・ヘッドと同様であり得る。なお、前記特許文献は引用によってその内容が本出願中に組み込まれる。

従って、逐次的なシート材は、非印刷面を上向きとして、チェーン式把持システム１１によりレーザユニット１８の正面に運ばれる。レーザ穿孔ユニット１８は、好適には、図１に示されたように送出ユニット１４の頂部に配設される。

穿孔されるべきシート材が十分な精度を以てレーザ穿孔ユニット１８の正面に位置決めされることを確実とすべく、レーザユニット１８の下方には吸引表面１９ａを備えた吸引ユニット１９が更に配備されて、穿孔されるべきシート材が穿孔工程中に吸引表面１９ａに吸引されて接触する。図１に示された例において吸引ユニット１９は、レーザ穿孔ユニット１８と、シート材搬送システム１１の搬送経路との間に位置される。好適には吸引表面１９ａは、真空にするための（不図示の）孔と、（以下においては参照番号１９０で表される）開口とを有し、且つ、シート材の搬送の方向に平行であり、また前記開口１９０においてシート材に対してレーザ・ビームが照射される。穿孔の間に吸引表面１９ａに対して付着するシート材の表面は、印刷済み表面に対する損傷を回避するために、好適かつ好都合に、この機械においては印刷が行われない表面である。

穿孔の間におけるヒュームおよび燃焼物質を排出するために、穿孔されつつあるシート材の位置の下側（すなわちレーザ穿孔ユニット１８の反対側となるシート材の面上）には、第２吸引ユニット２０も好適に配備される。

これに加え、保守目的でレーザユニット１８は、送出ユニット１４に取付けられた揺動アーム２１であって図１における点線により示されたように軸心２１ａの回りに枢動可能である揺動アーム２１により側方に揺動され得る。好適には、動作位置からのおよび動作位置へのレーザユニット１８の揺動は、該レーザユニット１８に対して作動アーム２１５を介して作用する駆動ユニット２１０を具備する作動機構により実施される。

穿孔動作が一旦実施されたなら、逐次的な各シート材は更にチェーン式把持システム１１により搬送され、ロール２２を通過し、且つ、送出積層体１５、１６または１７の一つへ載置される（シート材の印刷面は上向きである）。当然乍ら、シート材が欠陥を有するなら、該シート材は穿孔されないか、または、（有価証券の分野において通常であるように）行列状配置で配設された印刷内容をシート材が有する場合には、欠陥が存在しない箇所においてのみ穿孔が行われる。

図１に示された前記機械の格別の利点は、シート材の搬送を印刷ユニットから切り離し可能な場所において、シート材搬送システム１１の搬送経路に沿ってレーザ穿孔ユニット１８を配設できることである。実際、送出ユニット１４におけるシート材搬送の駆動は前記印刷ユニットの駆動から切り離されると共に前記ユニットの駆動から独立していることから、印刷工程に起因する振動の影響が回避可能であり、このことは、非常に精密であるべきこの種の微小穿孔を実施する場合に重要である。これに加え、前記印刷ユニットおよび送出システムの夫々に対する駆動が独立的であり得るということは、穿孔を行うときの速度および位置合わせに対する最適な調整を可能にする。

更に、前記レーザ穿孔ユニットは印刷機械に一体化されることから、その全てが保守を必要とする別個の供給器、送出積層体および搬送システムを使用することが回避される。また、空間的余裕が得られると共に、既存の印刷機械の送出ユニットに対してモジュール様式で穿孔ユニットを付加し得る。

図３は図１に示された印刷機械の平面図であり、レーザ穿孔ユニット１８のレーザ・ヘッド１８０の配置が理解可能である。この図においては、レーザ穿孔ユニット１８が、シート材の移動方向に関して横方向および縦方向の両方において分布された複数個（この例においては６個）のレーザ・ヘッド１８０を具備することが理解される。レーザ・ヘッド１８０の個数は基本的に、シート材上で実施されるべき穿孔パターンの個数に依存する。この特定例において前記印刷機械は、銀行券などの有価証券のシート材であって各シート材は行列形態で配置された複数個の印刷パターンを有するシート材に印刷を行うべく構築される。より詳細には、各シート材はｍ列およびｎ行から成る配列の印刷パターンを備える。この場合、列とはシート材の移動方向に沿って整列された一連の印刷パターンとして定義される一方、行とはシート材の移動方向に対して直交する方向に沿って整列された一連の印刷パターンとして定義される。印刷パターンの配列のサイズは様々であり、典型的には６列×１０行の最大サイズ（すなわちシート材毎に６０個の印刷パターン）に及ぶ。故にこの特定例においては、シート材毎の６列までの印刷パターンの各々における穿孔パターンを実施し得るために、６個のレーザ・ヘッド１８０が配備される。各レーザ・ヘッド１８０は、印刷パターンの各行に対して穿孔パターンを提供するようにシート材の穿孔の間に数回作動されることが理解されるであろう。当然乍らこの配置は、シート材上に存在する印刷パターンと同じ個数のレーザ・ヘッドを具備するレーザ穿孔ユニットを配備するよりも経済的である。

この実施例において６個のレーザ・ヘッド１８０は、共通の行に整列されるのではなく２次元領域に亙り分布される（上述のように各レーザ・ヘッドは特定の列の印刷パターンに対して割当てられる）。各レーザ・ヘッド１８０のサイズが更にコンパクトな配置を許容するのであれば、そのような配置は完全に想起され得ることを理解すべきである。

好適には、シート材の移動方向に対して直交する方向における各レーザ・ヘッド１８０の位置は、シート材毎の印刷パターンの個数と、穿孔パターンの付与が意図される各印刷パターン上の箇所とに対してレーザ・ヘッド１８０の位置を合わせるように、各レーザ・ヘッド１８０に対して個別に調節される。これは、シート材の移動方向に対して直交する方向に配設された（不図示の）取付けレール上に各レーザ・ヘッド１８０を取付けることで達成される。更に、各レーザ・ヘッド１８０の位置の調節は、手動にて、または好適には、夫々のレーザ・ヘッド１８０をその取付けレールに沿って横方向に移動させる電気モータなどを具備する半自動調節機構により行われる。

更に、前記レーザ穿孔ユニットは、シート材毎の印刷パターンの列の最大数（典型的には６列）をカバーするために必要な個数のレーザ・ヘッドを備えれば十分であることが理解されるであろう。シート材毎の印刷パターンの実際の個数に応じて、必要な印刷パターンの列数をカバーするために必要な個数のレーザ・ヘッドを位置決めして作動させることのみが必要である。たとえば印刷パターンの配列のサイズが５列×９行のみであれば、６個のレーザ・ヘッド１８０の内の１個は単に作動停止され得る一方、他の５個は穿孔する５列の印刷パターンに対応する箇所に位置決めされ、該５個のレーザ・ヘッドの各々はシート材毎に９回作動されることで印刷パターンの全ての行を網羅する。

レーザ穿孔ユニット１８に対して（図３においては参照番号１８５で表される）制御ユニットが典型的に関係付けられ、前記制御ユニットは、種々のレーザ・ヘッド１８０に関して必要とされるトリガ時間および持続時間、出力パワーなどの操作パラメータを調節するものである。

図４は（図１において点線円により特定される）穿孔工程が実施される領域の拡大図であり、レーザ・ヘッド１８０の端部と第１吸引ユニット１９の構成とを相当に詳細に示している。図４に示されたように、（図４においては参照符号Ａにより表される）穿孔されるべきシート材は、その前縁部において複数個の把持器１１２を有する把持器バー１１１により保持され（本技術分野で公知のようにチェーン式把持システム１１は離間された複数個の把持器バー１１１を具備し）、且つ、穿孔ユニット１８の正面へ搬送される。本明細書中において既に上述されたようにシート材Ａの非印刷面は、第１吸引ユニット１９によって吸引表面１９ａに吸引されて接する。穿孔工程の間においてヒュームおよび燃焼物質は好適には、穿孔されつつあるシート材Ａの下側にて第２吸引ユニット２０により吸引される。以下において説明されるように、穿孔工程の結果生じるヒュームおよび燃焼物質は、穿孔されつつあるシート材Ａの上側にても排出され得る。

図４において概略的に示されるように、第１吸引ユニット１９はレーザ・ヘッド１８０の位置において開口１９０を見せている。この例において搬送経路に沿うシート材の移動方向に対して直交する方向で見ると、開口１９０は好適にはＶ形状を呈し、該開口１９０のより幅の狭い部分は、吸引表面１９ａの作用領域を最大化するために、穿孔されるシート材の方へ下方に向けられる。吸引表面１９ａが大寸であるほど、穿孔工程の間においてシート材は更に良好に保持されることで、誤整列の問題が低減される。当然乍ら前記Ｖ形状は、開口１９０のより幅の狭い部分を依然として下方に向けたまま、異なる方向に向けられることが可能である。

好適には、特にシート材の前縁部において吸引表面１９ａに対するシート材の付着を改善すべく、各把持器バー１１１は、シート材を吸引表面１９ａに押し付けるために把持器１１２の直後（シート材の移動方向に関して把持器１１２の上流）に配置された一連のブラシ１１５を更に備える。実際、シート材Ａの前縁部が把持器１１２により把持される箇所は吸引表面１９ａの僅かに下方であり、吸引表面１９ａと把持器１１２との間のこの間隔は、把持器１１２が吸引表面１９ａの正面を通過することを可能にするために必要であることを理解すべきである。故に、シート材に対しては、該シート材が把持される箇所から該シート材が吸引表面１９ａに対して適切に吸引される箇所まで引っ張られるために、一定の距離が必要とされる。ブラシ１１５のおかげで、シート材の前縁部が把持器１１２により把持される箇所の直後において該シート材に対しては圧力が付与され、そのことによりシート材が吸引表面１９ａに対して適切に吸引されるために必要な距離は最小限まで減少される。

好適には、穿孔工程の間に吸引表面１９ａに接して吸引されるシート材の位置決めを更に改善するために、各レーザ・ヘッド１８０はその末端に、付加的吸引部材３０を更に備える。この吸引部材３０は図４において概略的に示されると共に、図５ａ、図５ｂおよび図７においては相当に詳細に示される。この吸引部材３０の機能は、ふたつである。第１に、この付加的吸引部材の目的は、吸引表面１９ａの有効面積を更に増大することである。この付加的吸引部材３０の別の目的は、第２吸引ユニット２０と同様に、シート材の上側におけるヒュームおよび燃焼物質を排出することである。

図５ａ、図５ｂおよび図７に示されるように吸引部材３０は、対応するレーザ・ヘッド１８０の末端に結合された本体部分３１を具備する。この本体部分３１は、その上下の末端にて開放していると共に、概略的に円錐形状を呈する。本体部分３１の下側末端は開孔３１ａを含み、レーザ・ビームは前記開孔を通るように方向付けられる（該レーザ・ビームは図７においては太線で概略的に示される）。吸引部材３０は、本体部分３１と一体的な部分を形成するＶ形状排出管路３２を更に含む。本体部分３１の開孔３１ａは排出管路３２内へ通じ、該排出管路３２の下側末端もまた、レーザ・ビームが通過し得る開孔３２ａを備えている。穿孔工程の結果生じるヒュームおよび燃焼物質を排出するために、排出管路３２内へ空気が吸引（または送出）される。

これに加えて吸引部材３０は、排出管路３２に隣接して配設された吸引管路３４であって好適には本体部分３１および排出管路３２と一体的な部分を形成する吸引管路３４を更に含む。この吸引管路３４はまたその下側末端にて、前記排出管路の開孔３２ａに隣接して配置された開孔３４ａを有する（図５ｂを参照）。

図５ｂに示されるように吸引部材３０の下部は矩形平坦部分３３として形状化され、その平面は吸引表面１９ａに対して平行である。この平坦部分３３において、Ｖ形状排出管路３２の下側末端における開孔３２ａ、および、吸引管路３４の下側末端における開孔３４ａの両者が開口する。

図５ａに示されるように平坦部分３３は、対応する平坦形状を有する吸引プレート３５を保持する（図６も参照）。図７に示されたように、吸引プレート３５の下側表面は吸引ユニット１９の吸引表面１９ａと面一であり、シート材に対する殆ど均一な吸引表面を生成する。図５ａおよび図６を参照すると、吸引プレート３５は、レーザ・ビームの通過を許容すべく開孔３１ａおよび３２ａと整列された開孔３５ａも備えることが理解され得る。吸引プレート３５は更に、開孔３５ａを囲繞する複数個の吸引孔３５ｂを備える。図６に示されたように吸引プレート３５の上側部には吸引孔３５ｂが開口する凹所３６が形成されるが、該凹所３６は、吸引プレート３５が平坦部分３３上に取付けられたときに該凹所３６が、開孔３５ａの回りのチャネルであって開孔３４ａを介して吸引管路３４に作用的に接続されたチャネルを構築するように形成される。吸引管路３４において真空を付与することにより空気は吸引孔３５ｂを通して吸引されることで、穿孔されるべきシート材は吸引プレート３５の表面に接して吸引される。

故に、一体化された吸引機構を備えた付加的吸引部材３０の各々は、レーザ・ヘッド１８０が配置される間隙１９０を埋めることにより、吸引ユニット１９の吸引表面１９ａの継続的延在を有利に可能にすることが理解されるであろう。自身の吸引表面１９ａを備えた吸引ユニット１９および吸引部材３０の吸引プレート３５は両者ともに、シート材に対する殆ど等しい吸引表面の形成に寄与することで、穿孔工程の間における位置合わせの問題を予防すると共に、シート材がレーザ・ヘッドに対して適切な距離に置かれることを確実にする。

当然乍ら、本発明の前記機械は図１に示された凹版印刷機械に限られず、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷などのような他の印刷技術を用いる他の機械が想起され得る。

図１は、レーザ穿孔ユニットを備えた印刷機械の側面図である。 図２は、本発明に係る作成方法のブロック図である。 図３は、図１の印刷機械の平面図である。 図４は、レーザ穿孔ユニットのレーザ・ヘッドならびに穿孔されつつあるシート材を維持すべく使用される吸引ユニットを相当に詳細に示す部分図である。 図５ａは、各レーザ・ヘッドの末端に好適に配置された吸引部材の斜視図である。 図５ｂは、好適には各レーザ・ヘッドの末端に好適に配置された吸引部材の斜視図である。 図６は、図５ａに示された吸引部材の末端に配設された吸引プレートの斜視図である。 図７は、レーザ穿孔ユニットのレーザ・ヘッドの末端に取付けられた図５ａの吸引部材の断面図である。

Claims (28)

1. シート材供給器（１）と、印刷ユニット（３、４、５、６、７、８、９）と、印刷済みシート材が積層される送出積層ユニット（１５、１６、１７）を備えた送出ユニット（１４）と、前記印刷ユニット（３、４、５、６、７、８、９）から前記送出積層ユニット（１５、１６、１７）までの搬送経路に沿って印刷済みシート材を搬送するシート材搬送システム（１１）とを少なくとも具備する、有価証券、銀行券、パスポート、及びＩＤカードを作成するためのシート材に印刷を行う印刷機械であって、
   該印刷機械は、微小穿孔の少なくとも一つの穿孔パターンを印刷済みシート材に付与するレーザ穿孔システムをさらに具備しており、
   前記レーザ穿孔システムは、
   前記シート材搬送システム（１１）の搬送経路に沿って配設されて印刷済みシート材を穿孔する少なくとも一つのレーザ・ヘッド（１８０）であって、前記印刷済みシート材が前記シート材搬送システム（１１）によって搬送される間に微小穿孔を実施する少なくとも一つのレーザ・ヘッド（１８０）を備えたレーザ穿孔ユニット（１８）と、
   前記レーザ穿孔ユニット（１８）による穿孔の間に印刷済みシート材を吸引表面（１９ａ）に接触させて保持する第１吸引ユニット（１９）と、を具備しており、
   前記吸引ユニット（１９）は、前記レーザ穿孔ユニット（１８）と前記シート材搬送システム（１１）の前記搬送経路との間に配設され、
   前記吸引ユニット（１９）は、該吸引ユニット（１９）を貫通して延びる少なくとも一つの開口（１９０）を前記吸引表面（１９ａ）に備え、前記少なくとも一つのレーザ・ヘッド（１８０）により生み出されたレーザ・ビームは前記開口（１９０）を通るように方向付けられており、
   前記吸引ユニット（１９）を貫通する前記開口（１９０）は、前記吸引表面（１９ａ）及び穿孔されるシート材の方に方向付けられた該開口（１９０）のより幅の狭い部分を備えたＶ形の断面形状を有する、印刷機械。
2. 前記少なくとも一つのレーザ・ヘッド（１８０）は該レーザ・ヘッド（１８０）の末端に配置されると共に前記開口（１９０）内に配設された吸引部材（３０）を備え、該吸引部材（３０）は、穿孔されるシート材を該吸引部材（３０）に吸引して接触させる吸引手段（３３、３４、３５）を具備する、請求項１に記載の印刷機械。
3. 前記吸引手段（３３、３４、３５）は、前記第１吸引ユニット（１９）の前記吸引表面（１９ａ）と面一な平坦吸引表面を備えた吸引プレート（３５）を具備する、請求項２に記載の印刷機械。
4. 前記吸引部材（３０）は、シート材の穿孔の結果生じるヒュームおよび燃焼物質を排出する排出手段（３２）を更に備える、請求項２または３に記載の印刷機械。
5. 前記レーザユニット（１８）は、シート材の移動方向に対して直交する方向に分布されたシート材の部位における複数の穿孔パターンを実現するために、前記シート材搬送システム（１１）の搬送経路に沿うシート材の移動方向に対して直交する方向に分布された複数個のレーザ・ヘッド（１８０）を具備する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の印刷機械。
6. 前記シート材上で長手方向に分布されて連続する複数の穿孔パターンを実現するために、シート材の処理の間に各レーザ・ヘッド（１８０）が数回作動される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の印刷機械。
7. 各レーザ・ヘッド（１８０）の位置はシート材の移動方向に対して直交する方向に調節可能である、請求項５に記載の印刷機械。
8. 前記レーザユニットは、前記レーザ穿孔ユニット（１８）の反対側となるシート材の面上に配置された第２吸引ユニット（２０）であって前記シート材の穿孔の結果生じるヒュームおよび燃焼物質を排出する第２吸引ユニット（２０）を更に具備する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の印刷機械。
9. 前記レーザユニット（１８）は揺動アーム（２１）により側方に枢動可能である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の印刷機械。
10. 前記レーザユニット（１８）の揺動を実施する駆動ユニット（２１０）を備えた作動機構（２１０、２１５）を更に具備する、請求項９に記載の印刷機械。
11. 前記シート材搬送システム（１１）は、シート材の前縁部を保持する複数個の把持器（１１２）を各々が有する複数個の把持器バー（１１１）を具備するチェーン式把持システムである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の印刷機械。
12. 前記チェーン式把持システムの各把持器バー（１１１）は、前記把持器（１１２）により保持されたシート材を前記吸引表面（１９ａ）に押し付けるブラシ（１１５）を更に具備する、請求項１１に記載の印刷機械。
13. 前記印刷ユニットは、
    シート材を搬送する圧胴（３）と、少なくとも一つの凹版印刷版を保持すると共に前記圧胴（３）に接触する版シリンダ（４）と、該版シリンダ（４）に対してインク供給を行うインク供給システム（５、６、７、８、９）と、シート材の印刷に先立ちインク供給された前記版シリンダ（４）をワイピングするワイピング・ユニット（１０）とを具備する凹版印刷ユニット、である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の印刷機械。
14. 前記レーザ穿孔ユニット（１８）による穿孔に先立ち印刷済みシート材の品質を検査するために前記搬送経路に沿って設置された品質検査ユニット（１２）を更に具備する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の印刷機械。
15. 前記レーザ穿孔ユニット（１８）による穿孔に先立ち印刷済みシート材を乾燥するために前記搬送経路（１１）に沿って設置された乾燥ユニット（１３）を更に具備する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の印刷機械。
16. 前記レーザ穿孔ユニット（１８）は前記送出システム（１４）上に設置される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の印刷機械。
17. 印刷済みシート材を搬送経路に沿って搬送するシート材搬送システム（１１）と、
    前記シート材搬送システム（１１）の前記搬送経路に沿って配設されて前記印刷済みシート材を穿孔する少なくとも一つのレーザ・ヘッド（１８０）であって、前記印刷済みシート材が前記シート材搬送システム（１１）によって搬送される間に前記微小穿孔を実施する少なくとも一つのレーザ・ヘッド（１８０）を具備するレーザ穿孔ユニット（１８）と、
    前記レーザ穿孔ユニット（１８）による穿孔の間に印刷済みシート材を吸引表面に接触させて保持する第１吸引ユニット（１９）とを具備する、
    有価証券、銀行券、パスポート、及びＩＤカードを作成するための印刷済みシート材に対して微小穿孔の少なくとも一つの穿孔パターンを付与するレーザ穿孔システムであって、
    前記吸引ユニット（１９）は、前記レーザ穿孔ユニット（１８）と前記シート材搬送システム（１１）の前記搬送経路との間に配設され、
    前記吸引ユニット（１９）は、該吸引ユニット（１９）を貫通して延びる少なくとも一つの開口（１９０）を前記吸引表面（１９ａ）に備え、前記少なくとも一つのレーザ・ヘッド（１８０）により生み出されたレーザ・ビームは前記開口を通るように方向付けられており、
    前記吸引ユニット（１９）を貫通する前記開口（１９０）は、前記吸引表面（１９ａ）及び穿孔されるシート材の方に方向付けられた該開口（１９０）のより幅の狭い部分を備えたＶ形の断面形状を有する、レーザ穿孔システム。
18. 前記少なくとも一つのレーザ・ヘッド（１８０）は該レーザ・ヘッド（１８０）の末端に配置されると共に前記開口（１９０）内に配設された吸引部材（３０）を具備し、該吸引部材（３０）は穿孔されるシート材を該吸引部材（３０）に吸引して接触させる吸引手段（３３、３４、３５）を具備する、請求項１７に記載のレーザ穿孔システム。
19. 前記吸引手段（３３、３４、３５）は、前記第１吸引ユニット（１９）の前記吸引表面（１９ａ）と面一な平坦吸引表面を備えた吸引プレート（３５）を具備する、請求項１８に記載のレーザ穿孔システム。
20. 前記吸引部材（３０）は、シート材の穿孔の結果生じるヒュームおよび燃焼物質を排出する排出手段（３２）を更に備える、請求項１８または１９に記載のレーザ穿孔システム。
21. 前記レーザユニット（１８）は、シート材の移動方向に対して直交する方向に分布されたシート材の部位における複数の穿孔パターンを実施するために、前記シート材搬送システム（１１）の搬送経路に沿うシート材の移動方向に対して直交する方向に分布された複数個のレーザ・ヘッド（１８０）を具備する、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載のレーザ穿孔システム。
22. 前記シート材上で長手方向に分布されて連続する複数の穿孔パターンを実施するために、シート材の処理の間に各レーザ・ヘッド（１８０）は数回作動される、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載のレーザ穿孔システム。
23. 各レーザ・ヘッド（１８０）の位置はシート材の移動方向に対して直交する方向に調節可能である、請求項２１に記載のレーザ穿孔システム。
24. 前記レーザユニットは、前記シート材の穿孔の結果生じるヒュームおよび燃焼物質を排出すべく前記レーザ穿孔ユニット（１８）の反対側となるシート材の面上に配置された第２吸引ユニット（２０）を更に具備する、請求項１７〜２３のいずれか一項に記載のレーザ穿孔システム。
25. 前記レーザユニット（１８）は揺動アーム（２１）により側方に枢動可能である、請求項１７〜２４のいずれか一項に記載のレーザ穿孔システム。
26. 前記レーザユニット（１８）の揺動を実施する駆動ユニット（２１０）を備えた作動機構（２１０、２１５）を更に具備する、請求項２５に記載のレーザ穿孔システム。
27. 前記シート材搬送システム（１１）は、シート材の前縁部を保持する複数個の把持器（１１２）を各々が保有する複数個の把持器バー（１１１）を備えたチェーン式把持システムである、請求項１７〜２６のいずれか一項に記載のレーザ穿孔システム。
28. 前記チェーン式把持システムの各把持器バー（１１１）は、前記把持器（１１２）により保持されたシート材を前記吸引表面（１９ａ）に押し付けるブラシ（１１５）を更に具備する、請求項２７に記載のレーザ穿孔システム。

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