WO1994018609A1 - Verfahren, bedruckstoff und einrichtung zur vervielfältigung von holographischen feinstrukturen und anderen beugungsgittern auf printprodukte - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur gleichzeitigen Replikation und direkten Applikation von Hologrammen und anderen Beugungsgittern auf verschiedene Bedruckstoffe (6), insbesondere Papier oder Karton, angegeben. Dies geschieht im Abformverfahren unter Verwendung einer das Hologramm als Oberflächenreliefstruktur tragenden Matrize. Dabei werden auf einen Bedruckstoff (6) mit im wesentlichen glatter Oberfläche eine oder mehrere Lackschichten (3, 7, 9) aufgetragen und dadurch die Oberfläche des Bedruckstoffs (6) weiter geglättet. Das Hologramm wird gleichzeitig in die Oberfläche der auf den Bedruckstoff (6) aufgetragenen Beschichtung abgeformt. Dabei ist die Lackschicht (3) strahlungshärtbar und es erfolgt die Aushärtung der Lackschichten (3) von der Matrizenseite her durch die UV-transparente Matrize hindurch und durch einen ebenfalls UV-transparenten Matrizenträger (14) (Platte oder Zylinder) hindurch. Die Aushärtung der Lackschicht(en) (3, 7, 9) erfolgt im wesentlichen vor der Abnahme des Bedruckstoffes (6) von der Matrize und zwar im Kontakt mit der Matrize bzw. dem Formzylinder.

Description

Verfahren . Bedruckstoff und Eirr.chtunα r Vervielfältigung von holo¬ graphischen Feinstrukturen und anderen Beugungsgittern auf Printpro¬ dukte

Die Erfindung betrifft ein holographisches Verfielfaltigungverfahren zum Ab¬ formen von Hologrammen und anderen lichtbeugenden oder lichtbrechenden Feinstrukturen (Beugungsgittern) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. auf verschiedene Bedruckstoffe, eine Einrichtung zur Applikation eines Hologrammes auf einen Bedruckstoff und die Anfertigung zugehöriger Druckmatrizen sowie ei¬ nen für diese Verfahren geeigneten Bedruckstoff

Die Holographie ist eine Aufzeichnungs- und Reproduktionstechnik welche es ermöglicht, Objekte räumlich darzustellen. Speichermedium und Informations¬ träger sind üblicherweise Filme und Platten

Ein übliches Hologramm ist entweder ein Unikat oder kann wirtschaftlich nur in relativ begrenzten Stuckzahlen, z.B wie ein Foto, optisch kopiert werden

Es ist bekannt, die Struktur eines Oberflachenreliefhologramms thermopla¬ stisch abzuformen und danach auf unterschiedliche Bedruckstoffe (Trager) zu übertragen

Bisher beinhaltete die Verfielfaltigung von Oberflachenre ef-Hologrammen und deren Integration in Printprodukte drei Produktionsstufen

Das holographische Bild wird dabei üblicherweise als Oberflachenrelief- struktur in ein Tragermateπal abgeformt und erst dann nach einem weiteren Aus¬ rüsten mit einem Kleber oder Haftvermittler in einem dntten Verfahrensschritt auf den Bedruckstoff übertragen

Abgeformt wird dabei von Prägestempeln, Bandern oder Walzen mittels Druck und Temperatur in thermoplastisch verformbare Kunststoff-Oberflacnen

ERSATZBLATT Ein derartiges Pragehoiogramm wird nach dem Abformen bisher zu zwei Produktvarianten verarbeitet, nämlich zu sogenannten Aufsiegelhologrammen oαer zu Selbstklebehologrammen

Es handelt sich bei beiden Produktvarianten um Vorprodukte, die erst in der Weiterverarbeitung bzw Konfektionierung in einem zusätzlichen Arbeitsgang auf den Bedruckstoff appliziert werden können Auch das direkte thermoplastische Prägen in Bedruckstoffe ohne nachfolgende Ubertragungsschπtte ist möglich, wie es aus der DE-A 37 44 650 des Erfinders bekannt ist

Ein Verfahren zur Herstellung von Hologrammen wird üblicherweise wie folgt durchgeführt

Vom Originalobjekt wird in der Vorstufe, dem sog Mastenng, mittels Laser- licht ein Lasertransmissionshologramm als dreidimensionale Abbildung des Ob¬ jektes erstellt. Dieses Masterhologramm, welches in einem Interferenzmuster die gesamte Oberflacheninformation des Objektes gespeichert hat. ist jedoch nur un¬ ter Laserlicht betrachtbar

Von dem Lasertransmissionshologramm, dem Master, wird eine mit norma¬ lem gerichtetem Weiß cht betrachtbare Kopie hergestellt. Dieser Hologrammtyp wird Weißlicht-Transmissionshologramm genannt

Ebenso werden holographisch mittels Laserlicht oder mechanisch mittels Gravur andere Beugungsgitter erzeugt, welche dekorative oder technisch/wis¬ senschaftlich anwendbare Lichteffekte hervorrufen

Um für den Pragevorgang, die Verfielfaltigung oder die Replikation eine ab¬ formbare Oberflachenreliefstruktur zu erhalten, wird dieses Masterhologramm oder Beugungsgitter in eine mit Fotoresist beschichtete Platte oder in andere ein Oberflachenrelief bildende Materialien kopiert

Je nach der partiellen Intensitatsverteilung bei der Belichtung wird z B. der aufgetragene Fotolack im Negativverfahren mehr oder weniger stark gehartet oder im Positiwerfahren mehr oder weniger stark gelost. Durch die nachfolgende Entwicklung wird eine der jeweiligen Vernetzung oder Auflosung entsprechende Oberflachenreliefstruktur freigelegt An dieser und an der spater geprägten Ober¬ flachenstruktur wird das Licht bilderzeugend gebeugt

Die lichtbeugenden und lichtbrechenden Oberflachenreliefstrukturen können auch mechanisch erzeugt, d h geschnitten oder graviert oder mittels Laser gra¬ viert werden. Die Auflosung bzw. Linienweite mechanisch erzeugter Beugungs^¬ gitter ist abhangig von den zu ihrer Erzeugung gewählten technischen Verfahren

Ein Oberflachenrelief-Hologramm hat eine Feinstruktur von ca. 0.2 bis 1 my Höhenunterschied und eine Auflosung von 800 bis 1800 Linien pro Millimeter

Um den spateren Prägestempel elektrogalvanisch abformen zu können wird die Oberflache des Fotoresists elektrisch leitfahig gemacht. Dies erfolgt durch chemische Metallisierung mittels Nickel- oder Silberreduktionsverfahren. Es können auch Vakuumbeschichtungen oder Sputterungen durchgeführt werden

Von dem Fotoresist wird in galvanischen Nickelsulfamat-Badem über Posi- tιv-/Negatιvverfahren die sogenannte Familie gezogen. So wird von dem Fotore¬ sist in mehreren Schritten das sog Produktionsshim in Nickel als Pragematnze gezogen. Die hier generierte Familie besteht aus Urgroßmutter-, Großmutter-, div Muttern und davon beliebig vielen Töchtern, den Produktionsshims (Pragematπ- zen)

Die von dem Hologramm produzierten Produktionsmatrizen sind je nach Er¬ fordernis zwischen 50 und 100 my und mehr stark und können im thermoplasti¬ schen Prageverfahren vervielfältigt werden Für spezielle Zwecke ist es zweck¬ mäßig, dickere Prageplatten und Prägestempel, Endlosbandschleifen oder Zylin¬ der herzustellen

Unter Verwendung von bestimmten Drucken und Temperaturen wird die Oberflachenstruktur der Pragematnze ιr thermo-piastisch verformbare Oberfla¬ chen oder Lackschichten eingeprägt Dc.oeι ist die mateπal- und motivgerechte Abstimmung der 3 Prageparameter Druck Temperatur und Geschwindigkeit von entscheidender Bedeutung. Die Oberflachenerwarmung der zu pragenden Mate¬ rialien muß sehr genau kontrolliert werden Die ideale Pragetemperatur ist in ei- nem bestimmten Bereich zwischen Erweichungspunkt und Schmelzpunkt des Materials zu suchen

Vor dem Prägen kann die zu pragende Oberflache bereits metallisiert sein Dies ermöglicht insbesondere die optische Kontrolle (Qualitätskontrolle) des Pra- geergebnisses wahrend des Prägens. Weiterhin verhindert die Metallisierung das Kleben des Bedruckstoffes an der Matrize

Bisher wurden im wesentlichen zwei Materialien und Systeme verwendet

A Selbstklebende Produkte

Es wurde in Folien oder in koextrudierte Folien oder in thermoplastische Lacksysteme geprägt, welche auf thermisch dimensionsstabile Substrate (Trager), wie z.B. Polyesterfo en aufgebracht wurden Diese Systeme wur¬ den in der Regel selbstklebend ausgerüstet oder auf diverse Trager lami¬ niert.

Der typische Schichtaufbau einer üblichen holographischen oder diffraktiven Selbstklebefolie besteht dabei im wesentlichen aus-

1 Polyestersubstrat (Trager) 50 bis 100 my stark,

2 Haftvermittier optional (Pπmer)

3 Lackschicht, thermoplastisch verformbar, als Hologrammtrager, 0,9 bis 2,5 my stark oder ca. 1.2 - 3,5 g/qm, oder alternativ statt 1 + 2 + 3 nur

4. PVC bzw Vinylfolie oder andere thermoplastisch verformbare Folien.

50 bis 100 my und starker; und sodann

5 Metallisierung ca. 300 Angstrom stark, für eine gute optische Dichte von 1.8 - 2

6 Akrylkleber 4 - 10 g/qm

7 Siliconschutzpapier z.B. 50 g/qm für Etiketten (Rollenwaren) oder z.B 90 g/qm für Sticker (Stay-Flat-Version) Beim A;..--., zieren eines Selbstk ehologrammes wird das Hologramm zu^¬ sammen mit dem Tragerfilm auf eine Unterlage aufgeklebt Hierzu wird der üblicherweise 50 my und stärkere Tragerfilm nach dem Prägen auf der me^¬ tallisierten Seite mit einer selbstklebenden Beschichtung versehen und mit einem Silicon-Schutzpapier abgedeckt welches vor oder wahrend des Ap- plizierens abgezogen wird

Heißsiegelfo e

Beim Prägen von Hologrammen in Heißsiegelfohe wird z.B. die Lackschicht, welche die geprägte holographische Feinstruktur enthalt, anschließend in ei^¬ nem weiteren Produktionsschritt mittels hitzeaktivierbaren Heißsiegelklebers auf die Druckunterlage übertragen

Der typische Schichtaufbau einer üblichen Heißsiegelfohe besteht dabei im wesentlichen aus

1 Polyestersubstrat (Trager). 12 bis 25 my stark

2 Trennschicht 0,5 - 2 g/qm

3 eventuell eine klare oder farbige Decklackschicht 0,5 - 1.5 g/qm

4 eine oder mehrere Lack- oder Farblackschichten als eigentlicher Hologrammtrager, 0.9 bis 2.5 my stark, ca 1.1 - 3.25 g/qm.

5 Metallisierung ca. 300 Angstrom für gute optische Dichte von 1.8 - 2

6 Heißsiegelkleber 0.7 - 2.5 g/qm

In der Regel erfolgt die Metallisierung vor der Prägung, kann aber auch an¬ schließend erfolgen

Der verwendete strukturaufnehmende Lack ist in der Regel optisch klar und thermoplastisch verformbar Sein Erweichungspunkt bzw. die Glasuber- gangstemperatur liegt hoher als der Schmelzpunkt des spater auf die Me¬ tallisierung aufgebrachten, hitzeaktivierbaren Heißsiegelklebers. Dieser Heiß- siegelkleber kann daher erst nach dem Prägen auf die geprägte Metallseite der Heißsiegelfohe aufgebracht werden Die im Lack der Heißsiegelfohe befindlichen Hologramme oder Beugungsgit^¬ ter werden nun mittels bestimmter Anpressdrucke und Temperaturen auf den Bedruckstoff übertragen

Durch die mit einer beheizten Druckplatte oder Walze übertragene Hitze werden der Heißsiegelkleber und die Trennschicht aktiviert

Unter Ausübung eines gewissen Druckes wird die Lackschicht der Folie dabei mit dem Bedruckstoff verbunden Nach einer gewissen Verweilzeit wird schließlich die Polyesterfohe von dem erfolgten neuen Verbund abge^¬ zogen

Wenn auch das thermoplastische Prageverfahren selbst als relativ schnell bezeichnet werden kann. z.B zwischen 2.500 und 25.000 Takten pro Stunde, so stellt doch danach das zusätzlich notwendige App zieren auf das zu dekoπerende Produkt insbesondere im Heißsiegelverfahren, einen zeitlichen und kalkulatorischen Engpaß dar

Die Aufsiegelgeschwindigkeit mit einer Heißsiegelflachpresse betragt 800 bis 2.200 Takte pro Stunde. Die Aufsiegelgeschwindigkeit mit einer Heißsie- gelzylindermaschine betragt 1500 bis 3.500 Takte pro Stunde

Eine getaktete Hub- oder Codierpresse kann bei kleinen Formaten bis zu 6.000 Takte (Hologrammapplikationen) pro Stunde erzielen

Die Aufsiegelgeschwindigkeit ist dadurch begrenzt, daß das Pragegut vor Erreichen einer einwandfreien Haftung eine bestimmte Temperatur und eine gewisse Verweilzeit am Bedruckstoff benotigt

Hinzu kommt die Gefahr der Blasenbildung durch Ausgasen des Bedruck¬ stoffes oder des Klebers, was sich in Flachpressen besonders störend be¬ merkbar macht

Nachteile dieses Verfahrens hegen also insbesondere in zusätzlichem Ma' ,al/Kostenaufwand für die Heißsiegelfohe selbst, zwei^¬ tens in dem nach αem Prägen erfolgenden Ausrüsten mit Heißsiegelkleber und drittens in dem zur bertragung des Hologrammes notwendigen zu^¬ sätzlichen Heißsiegelverfahren

Die vorstehend beschriebenen, bekannten Verfahren sind besonders bei Berücksichtigung der in der heutigen Kommunikationstechnik üblichen hohen Auflagenzahlen oder Produktionsgeschwindigkeiten und der Notwendigkeit eines vernünftigen Kosten-Nutzen-Verhältnisses zu aufwendig

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur direkten Be^¬ druckung eines Bedruckstoffes, insbesondere Papier. Karton und opake Folien mit Hologrammen oder anderen Feinstrukturen anzugeben, das eine hohe Druck¬ geschwindigkeit bei geringen Kosten ermöglicht.

Femer liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen für die Zwecke der Erfindung geeigneten Bedruckstoff bzw. dessen Aufbau anzugeben.

Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Abformung und zur direkten Applikation eines Hologrammes auf einen Bedruck¬ stoff anzugeben.

Und schließlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung geeigneter Druck- bzw. Abformmatrizen anzuge¬ ben.

Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen 1, 8, und 18 angege¬ bene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran¬ sprüchen angegeben.

Durch die Erfindung ergeben sich insbesondere folgende Vorteile.

1. die Einsparung der bisher nach dem Prägen notwendigen Kleberbe¬ schichtung der Hologramme, 2 die Einsparung des nach der Kleberbeschichtung notwendigen Applika- tionsschπttes, d h. das Übertragen des fertig geprägten Hologrammes auf den Bedruckstoff

Das erfindungsgemaße Verfahren ermöglicht die Direktbedruckung von Pa¬ pier. Karton und anderen Bedruckstoffen ohne Verwendung eines Zwischenträ^¬ gers und ohne Ausfuhrung von Zwischenschritten

Bisher bei Heißsiegelhoiogrammen oder selbstklebend ausgerüsteten Holo¬ grammen erforderliche Materialien und Weiterverarbeitungsstufen können durch die Erfindung entfallen

Die Erfindung gestattet die pπntmediengerechte Massenvervielfaltigung ho¬ lographischer Informationen oder Beugungsgitter bei geringen Kosten und erheb¬ lich gesteigerten Produktionsgeschwindigkeiten

Das erfindungsgemaße Verfahren der UV-hartenden Abformung von Holo¬ grammen und anderen Beugungsgittern mittels Durchstrahlung durch einen UV- durchlassigen Druckzylinder und durch eine UV-durchlassige Matrize hindurch bietet große qualitative, technische und wirtschaftliche Vorteile gegenüber be¬ kannten thermoplastischen Verfahren und besonders gegenüber anderen strah- lungshartenden Verfahren, wie z.B. der sehr verfahrensintensiven und hardware¬ aufwendigen Elektronenstrahlhartung

Besonders bei der Abformung holographischer Feinstrukturen und anderer Beugungsgitter auf weitgehend UV-undurchlassige Bedruckstoffe wie Papier oder Karton oder opake Folien, Kunststoffpapiere und Gewebe bietet das erfindungs¬ gemaße Verfahren große Vorteile, weil nun durch Zylinder und Matrize hindurch das abformende Medium mittels UV- Strahlung im Kontakt mit dem Formzylinder gehartet werden kann

Bisher war es bei UV-undurchlassigen Bedruckstoffen nur möglich, mittels thermoplastischer Abformung zu arbeiten oder mitteis der das Papier durchdrin¬ genden Elektronenstrahlhartung von der Bedruckstoffseite oder der Tragerfohen- seπe her einwirkend das Abformmedium zu harten Erfindungsgemaß erfolgt die Abformung und Härtung insbesondere im Rota^¬ tionsverfahren durch UV-Strahlung von der Matrizenseite her durch eine UV- transparente Matrize hindurch und durch eine ebenfalls UV-transparente Form- zylinderwand hindurch mittels einer im inneren des Zylinders angeordneten UV- Strahlungsquelle

Erfindungsgemaß kann die Abformung und Härtung auch im Einzelschritt- verfahren (Step-and-Repeat) erfolgen Hierbei werden im Gegensatz zur Rotation eine flache Matrize und eine flache Matrizentragerplatte verwendet welche ebenfalls beide UV-transparent sind,

Folgende Produktformen sind z B mittels des erfindungsgemaßen Verfah^¬ rens mit derselben maschinellen Grundkonstruktion herstellbar

1 Papier und Karton und andere weitgehend UV-undurchlassige Bedruck^¬ stoffe oder Kunststoffpapiere, z B sogenannte PE-Papιere/ Poiyester- papiere

Die preiswerte Papierausfuhrung wird vorzugsweise weiterverarbeitet zu Etiketten. Geschenk- und Einwickelpapier, Kartonagen und Ver^¬ packungen. Dekorationspapier oder Tapeten

2 Selbsttragende Kunststoffolien, transparent oder opak, in Starken von 15 bis 150 my und mehr. Diese Produktform kann teilweise selostklebend ausgerüstet oder zu Laminaten verarbeitet. Dabei können feste Sub^¬ strate aber auch Gewebe Verwendung finden. Die transparente Pro- duktform wird auch ohne Metallisierung als TransmissionsDeugungs- oder Diffraktionsgitter zu technischen, wissenschaftlichen und optischen Zwecken wie auch für Licht-und Showeffekte verwendet werden

3 Fo en-Mehrschichtensvsteme auf transparenter oder opaker Folie, bei denen das abformende UV-hartende Medium nach dem Ausnarten auf einer Tragerfolie (Substrat) verbleibt und wobei der Verbund noch durch einen zusätzlich auf das Substrat aufgebrachten Haftvermittler (Pπmer) verstärkt werden kann Die Produktformen 2 und 3 werden überwiegend und die Produktform 1 wird teilweise selbstklebend ausgerüstet und zu dekorativen Folien als Blatt- oder Rollenware verarbeitet oder hieraus ausgestanzt und zu holographischen oder diffraktiven Produkten wie Bildern, Etiketten, Stickern, Markierungs- und Klebe^¬ bändern geschnitten.

4. Heißsieαelfolien und andere Transferfolien, bei denen zwischen dem Formmedium und der Trägerfolie anstelle des Haftvermittiers in diesem Fall eine Trennschicht (Release Coating) vorab auf die Trägerfolie auf^¬ gebracht wurde. Diese Trennschicht hat zu dem UV-härtenden Form¬ medium eine geπngere Taktilität als der nach der Metallisierung auf das Formmedium und die Metallschicht aufgebrachte Heißsiegelkleber oder Transferkleber zum Bedruckstoff. welcher für eine Ablösung der sehr dünnen motivtragenden Formschicht vom Träger und für eine unlösbare Verbindung dieser sehr dünnen motivtragenden Formschicht mit dem neuen Bedruckstoff sorgt.

5. Textil. Gewebe, dimensionsstabile Feingewebe (z.B. Mikrofasern, Nylon. Polyester) für technische Anwendungen sowie Anwendungen im Be¬ reich Sicherung. Mode und Dekoration. Bei dieser Produktform wird mit einer relativ starken (schweren) Schicht von weich/elastisch aushär¬ tendem Vorlack gearbeitet, um einerseits den flexiblen Textilcharakter zu erhalten und um andererseits eine glatte Oberfläche zur Aufnahme der holographischen Feinstruktur zu gewährleisten.

Da bevorzugt wird, eine Strahiungsquelle im inneren des Druckzylinders vorzusehen, ist es hierfür erforderlich, den Druckzylinder und gegebenenfalls dessen Träger strahiungstransparent auszubilden.

Die Abformmatrize kann als Zylinderhülse oder endlose Bandschleife her¬ gestellt (abgeformt) werden, und oder geklebt oder ultraschallgeschweißt werden.

In einem bevorzugten Verfahren werden die transparenten. UV-durchlässi- gen Abformmatπzen mitteis optisch klarem Flüssigkleber oder mittels optisch kla¬ rem Transferkleber auf dem strahlungsdurchlässigen Druckzylinder fixiert. Matrizen sollten als Folien oder Wickelplatten erfahrungsgemäß in Starke von 50 my bis zu 250 my gefertigt werden

Nach einem anderen bevorzugten Verfahren wird die Zylinderhülse oder Banc.chleife zunächst selbst an der Innenseite eines strukturtragenden Negativ- Formzylinders abgegossen

Diese Abformung kann mittels infrarothartender, chemisch härtender (2 Komponenten) oder vorzugsweise mittels UV- härtender Medien erfolgen. Die Aushärtung erfolgt dabei durch Bestrahlung aus dem Inneren des Negativzylin^¬ ders

Um eine gleichmäßige Wandstarke und Glatte der Innenflache der erfin^¬ dungsgemaß zu erzeugenden Matπze zu gewährleisten, kann das formaufneh¬ mende Medium, weiches nach der Ausformung die Matπze als Hülse oder Band- schieife bildet, im Schleuderverfahren, d.h mittels Rotation des Negativformzyhn- ders. aufgetragen werden

Die Schichtstärke des abformenden Mediums (der spateren Matnze), be¬ tragt den Erfordernissen der Weiterverarbeitung entsprechend zwischen 50 und 250 my oder mehr

Das besondere Merkmal der Matrize bzw. des abformenden Mediums ist deren Transparenz für UV- Strahlung

Die abzuformende Struktur wird vorab in Folien oder dünnen Platten von dem Oberflächenreliefhologramm abgeformt, weiche an der Innenseite des Nega- tiv-Form-Zylinders fixiert werden.

Der Negativ-Formzylinder kann aus mindestens zwei oder mehr Zylinder¬ wangen (Teilzyhndern) bestehen, welche nach der Aushärtung der die Matrize bildenden Positivhulse zum Ausformen geöffnet (aufgeklappt) werden können

Die Positivhulse kann aber auch mittels einer Vakuumansaugeinrichtung von der innenoberflache des Vakuumzylinders abgenommen werden Um das Ausformen zu erleichtern und um eine Verkiammerung der Fein^¬ strukturen zu vermeiden, kann 0.2 bis 2 Gewichtsprozent Trennmittel, z.B hydroxylated polysiloxane, Typ Q4-3667 von Dow Corning, U.S.A. oder Pura- Additiv 6845 oder 6890 von Pura international, Deutschland, dem Abformme¬ dium beigegeben werden

Die .derart hergestellte Zylinderhülse (Matrize) wird dann auf den Druckzy^¬ linder aufgeschrumpft, bzw. der Druckzylinder wird vor dem Aufschieben der Hülse durch Kühlung z.B. in Stickstoff vorübergehend geschrumpft. Nach erneu^¬ tem Erreichen der Normaltemperatur und damit erneuter Zylinderausdehnung hat die Hüise einen festen Sitz. Andererseits dehnt sich der Druckzylinder während des Druckvorgangs durch Teilabsorption der UV-Strahlung und Umwandlung in Warme auch soweit aus. daß die Hülse einen festen Sitz hat. Und schließlich kann diese auch verklebt werden.

Die Zylinderhülse (Matrize) kann auch in einem größeren Kreisumfang ge¬ fertigt werden, so daß sie eine Endlosschleife bildet. Diese wird um den Druckzy¬ linder und um eine zusätzliche Walze geführt, mittels derer für eine regulierbare Bahnspannung der Endlosschleife gesorgt wird.

Ein wesentliches Kriterium bei der Festlegung des Außenumfangs des Sy¬ stems Druckzylinder/Hülse oder des Systems Bandschleife/Druckzyhn- der/Spannwalze sollte es sein, ein Maß zu wählen, welches dem Einfachen oder dem Mehrfachen der Druckbildlänge oder des Zylinderumfanges der verschiede¬ nen rotativen Weiterverarbeitungs-Maschinen in der graphischen Industrie ent¬ spricht. Dies können z.B. Rotationsdruckmaschinen oder Rotationsstanzmaschi¬ nen. Laminiermaschinen oder Kombinationen der genannten Maschinen sein.

Die üblichen Druckbildlängen oder Walzenabwicklungen liegen meistens bei dem Einfachen oder Mehrfachen des 12-Zoll-Systems oder des 24-Zoll-Systems

Die Zylinderhülse (Matrize) kann aber auch, wie in der Folge beschrieben, direkt auf dem Positivzylinder abgeformt werden: In diesem weiteren bevorzugten Verfahren wird dabei zunächst der glatte Druckzyiinder in dem ursprünglichen Negativformzylinder konzentrisch piaziert. Der Wandungszwischenraum zwischen der Innenwand des Negativformzy- hnders und der Oberflache des Druckzylinders entspricht der Wandstarke der dabei erzeugten Zyhnderhulse

Um eine konstante Wandstarke des abformenden Mediums zu gewährlei^¬ sten werden der Negativformzylinder und der Positivzylinder konzentrisch auf ei^¬ ner gemeinsamen Achse positioniert

Die Summe der doppelten Hulsenwandstarke pius des Nettodurchmessers des Druckzylinders entspricht dem Bruttodurchmesser des Positivformzylinders, welcher mit ^~\ multipliziert die gewünschte Rapportlange (Abwicklung) oder

Druckbildlange ergibt

Die UV-Aushartung der Matrize erfolgt vorzugsweise durch Durchstrahlung von der Innenseite des UV-durchlassigen Poεitivzylinders aus Bei der Erzeugung der Zyhnderhulse (Matrize) nach diesem Verfahren ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß die Hülse somit unmittelbar und vollkommen nahtlos auf den Druck¬ zyiinder aufgebracht wird, und dort verbleiben kann

Nach dem Ausdrucken sind diese erfindungsgemaß hergestellten Hülsen je¬ doch sehr leicht wieder zu entfernen und der Zylinder kann erneut mit einer an¬ deren Hülse versehen werden, da sie im wesentlichen aus Kunststoff geπnger Starke bestehen

Ebenso leicht lassen sich die vorab beschnebenen. als Wickelplatten auf dem Zylinder befestigten Matπzen entfernen, wonach der Druckzylinder erneut mit anderen Matrizen ausgerüstet werden kann

Um eine festere Fuhrung der Bedruckstoffe am Zylinder wahrend der Um¬ schlingung desselben durch die Bahn des Bedruckstoffes und damit wahrend des Abformvorgangeε zu erreichen, kann bei Bedarf eine zusätzliche flexible Band- schleife in das Walzensystem eingesetzt werden

Die Bahnspannung dieser Bandschleife kann z B mittels Spindeln uoer eine in Ku ssenstemen gelagerte Spannwalze reguliert werden Der Abstrahlwinkel der in dem Abformzyiinder angeordneten UV-Strah- iungsquelle kann mittels überlappender runder und konzentrisch angeordneter Blenden variiert werden. Ebenso kann die UV- Strahlung durch einen ebenfalls im Formzylinder angeordneten verstellbaren Hohlspiegel in Achslänge mehr oder weniger stark fokussiert werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

F.g. 1 eine Schnittansicht durch den Schichtaufbau eines Heißsiegelholo^¬ gramms nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Schichtenaufbaus eines erfindungsgemäß aufgebauten Bedruckstoffes,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Oberflächenschichtschnittes,

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Bedruckeinrichtung,

Fig. 5 eine alternative Bedruckeinrichtung mit einer formtragenden End- losbandschieife,

Fig. 6 eine Druckanlage mit mehreren hintereinander geschalteten Druck¬ werken, und

Fig. 7 Verfahrensschemata zur Herstellung eines Druckzylinders.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Prägefolie in sog. 'Ηeißsiegeltechnik' nach dem Stand der Technik. Eine derartige Folie wird in der Weise hergestellt, daß auf eine Polyesterbahn (1) von etwa 12 bis 25 my Stärke eine dünne wachε- oder silikonhaltige Trennschicht (2) aufgetragen wird, auf die dann eine Lack- εchicht (3) von 0,9 bis 2.5 my (oder 1,1 - 3,25 g/qm) und darauf widerum eine 0,05 bis 0,2 my starke metallische Reflektionsschicht (4), wie z.B. Aluminium aufgebracht wird. 300 Angström ergibt eine gute optische Dichte von 1.8 - 2.

Das Hologramm wird als sog. Prägehologramm, das üblicherweise als Reli¬ efstruktur in einer Prägematrize aus Nickel vorliegt, durch die Metallisierung (4) in die Lackschicht (3) eingeprägt. Anεchließend erfolgt die A. igung emeε temperaturaktivierbaren Klebers (5) (Hot-Melt-Kleber), 0.7 g/qm mittels welchem die informationstragende Lack^¬ schicht auf den Bedruckstoff übertragen und dort fixiert wird

Zum Aufbringen des "Heißsiegelhologramms wird die derart hergestellte Folie unter Hitzeeinwirkung, z B 110° C bis 130° C, und Druck, z B. 50 - 150 KP/cm und mehr mit einem Bedruckstoff, z.B Papier oder Karton, in innigen Kontakt gebracht wobei der Hot-Melt-Kleber (5) schmilzt und die Trennschicht (2) aktiviert wird wodurch sich eine dauerhafte Verbindung der Lack-/Metallιsιe- rungsschicht (3/4) mit dem Untergrund ergibt

Abschließend wird die Polyesterfolie (1) an der Trennschicht (2) abgetrennt so daß auf dem Bedruckstoff nur noch die Lackschicht (3). die Metallisierung (4) und der Hot-Melt-Kleber (5) verbleiben

Es ist darauf hinzuweisen, daß in dieser Verfahrensvariante das Prägen des Hologramms von der Seite der Metallisierung (4) her erfolgt, und daher die Pra- geplatte in seitenrichtiger Anordnung herstellbar ist. damit das Hologramm bei der εpateren Betrachtung durch die klare Lackschicht (3) hindurch seitenrichtig ge¬ sehen wird

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Hologramms auf einem Trager (6), das nach dem Verfahren der DE A 37 44 650 aufgetragen wurde Der Trager (6) ist Pa¬ pier oder Karton Er kann aber auch klarer oder opaker Kunststoff oder ein ande¬ rer Trager sein

Um eine vollständige Ausprägung und damit eine gute Modulation und Beu- gungseffizieπz des aufzutragenden Hologramms zu erreichen, ist eine hohe Oberflachenglatte des Tragers wünschenswert

Ist dies nicht der Fall, fuhrt es bei der Prägung bzw Abformung zu "apfelsi- nenhautartigen Verteilungen von ausgeprägten und nicht ausgeprägten Berei¬ chen sowie zu matter, unscharfer und diffus reflektierender Oberflache und man¬ gelhafter Gesamtheiligkeit Ungleichmäßigkeiten in der Dichte und in der Dicke des Bedruckstoffes wurden bisher zu einem gewissen Grad mittels flexibler Gegendruckwaizen aus^¬ geglichen. In dem Falle konnten die Gegendruckwalzen oder Formen z.B. Sili^¬ kongummi oder ähnliche Beschichtungen aufweisen. Diese sollten erfahrungsge^¬ mäß eine Shore-Harte von 60 bis 90 besitzen

Auf dem Markt befindliche sog "Kunstdruckpapiere und Kartons" können z.B. als Träger für die Zwecke der Erfindung geeignet sein, da diese unter dem Strich der Oberfläche einen vorverdichteten "Kern" aufweisen und über eine gute Oberflächenqualität verfugen aufgrund einer maschinengestrichenen oder gußge^¬ strichenen Beschichtung

Als Untergrund für den in der Folge aufzubringenden Abformlack (7) und den evtl. aufzubringenden glattenden Voriack sollte der Bedruckstoff (6) vor¬ zugsweise eine maschinengeεtrichene oder gußgeεtrichene Oberfläche (10) ha¬ ben, um die Poren zu schließen und die Oberflächenqua tät bezügl. der Glätte und Rauhtiefe zu optimieren.

Die ggf. notwendige Vorglattung der Oberfläche erfolgt während der Aus¬ härtung des Vorlacks durch Abformung von einem polierten Zylinder oder einer glatten Endlosbandschleife oder von einer glatten Deckfo e. welche nach dem Aushärten wieder abgezogen wird.

Auf die glatte oder vorgehärtete Oberfläche des Trägers (6) bzw. des Strichs (10) wird der Strahlungshärtende Abformlack (7) vorzugsweise mit einer Stärke von 1,5 bis 2 my aufgetragen. Der auf den Träger (6) evtl. aufgetragene Strich (10) und der ggf. aufgebrachte Vorlack verhindern dabei wirksam das Wegschlagen des Lackes in dem Trager (6) und bewirken eine optimal ebene Oberfläche des Trägers

Wegen der extremen Feinheit der zu pragenden Strukturen mit einer Prä¬ getiefe zwischen 200 nm bis 1.000 nm und einer Auflosung zwischen 800 bis 1.800 Linien pro Millimeter ist es absolut notwendig, mit der Dicke der Strahlungs¬ härtenden Abformlackschicht jegliche verbliebenen Oberflächenunebenheiten auszugleichen. Je nach Oberflächenaufbau des Bedruckstoffs bzw. je nach Ver¬ wendung von Vorlack kann die Dicke der Pragelackschicht von 2 g bis zu 10 g/qm oder auch bis zu 20 g/qm betragen Dabei werden erfahrungsgemäß Lackschichten von 1,5 bis 15 my Starke je nach Oberflachenbeschaffenheit auf^¬ getragen.

Eine spiegelartig ebene Oberfläche einer Vorlackschicht wird vorzugsweiεe an einem polierten Zylinder während der Härtung oder Trocknung erzielt

Die erfindungsgemäße Abformung smethode beruht auf der Abformung und Aushärtung des Lackes und der Feinstrukturen in K akt mit der Matrize. Band^¬ schleife. Zylinderhülse oder Walze, wobei vorzugsweiεe Strahlungshartende Lacke Verwendung finden

Dabei kann die Aushärtung oder Vernetzung durch Ultraviolett- oder Elek¬ tronenstrahlhartung ausgelost und durchgeführt werden

Schließlich wird auf die formtragende Lackschicht eine 20 bis 200 nm star¬ ke Metallisierung (8). z.B. Aluminium, aufgetragen, die die Reflektion des Be- trachtungεlichtε deε Hologrammε bewirkt und bei einer Stärke von z.B. 300 Ang¬ strom eine gute optische Dichte bzw. Reflektion aufweist.

Die Metallisierung wird vorzugsweise nach dem Abformen der Hologramm¬ strukturen aufgebracht.

Bei Verwendung eines glättenden Vorlacks oder bei einer bereits spiegel¬ glatten Oberfläche des Bedruckstoffes, z.B. bei Kunststoffolien, kann die Metalli¬ sierung auch bereits auf den Vorlack gebracht werden.

Die Prägung erfolgt bei opaken, d.h. undurchsichtigen Bedruckstoffen so, daß der Prägestempel seitenverkehrt vorbereitet werden muß

Zum spateren Schutz der Hologrammoberfläche kann anschließend auf die Metallisierungsschicht (8) ein Schutzlack (9) oder eine anderweitige transparen- te.evtl. farbige, Schutzschicht aufgetragen werden Durch das erfindungsgemaße Verfahren ergibt sich ein Hologrammtrager der in unmittelbaren Verfahrensschritten hergestellt ist

Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Prägung in einen an¬ schließend zu übertragenden Trager erfolgen muß, kann durch das erfindungsge^¬ maße Verfahren ein direktes Abformen in den Bedruckεtoff erfolgen Dadurch er^¬ gibt sich eine sehr hohe Kosteneinsparung und eine wesentliche Beschleunigung des Bedruckvorgangε

In der bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung besteht der Lack (7) auε einer oder zwei unterschiedlichen Schichten, wobei die erste auf den Be¬ druckstoff oder auf die Gußschicht (10) aufgetragene Lackschicht für eine spie¬ gelglatte Oberflachenbeschaffenheit sorgen soll Die alleinige oder die zweite Lackschicht tragt die Information

Die Metallisierung (8) wird vorzugsweise auf die Lackschicht aufgedampft, sie kann aber auch auf andere Weise, z B durch eine indirekte Transfermetalh- sierung, aufgebracht werden, sofern die Hologrammstruktur nach der Metallisie¬ rung übertragen wird

Neben der Aufgabe, die Lichtreflektion zu bewirken, hat die vorherige Me¬ tallisierung (8) den Vorteil, wahrend der Abformung eine sofortige optische Quali¬ tätskontrolle des Prageergebnisses nach Augenschein oder Messung der Beu¬ gungseffizienz oder Reflektion zu ermöglichen

In einer ausgeführten Anlage konnten mit dem erfindungsgemaßen Verfah¬ ren zwischen 5.000 bis 25 000 Drucke pro Stunde und mehr erzielt werden

Fig 3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zwischen den eigentlichen, das Hologramm tragenden Schichten Der schraffierte Bereich entspricht der Formtie¬ fe der Re efstruktur des Hologramms Es ist zu sehen, daß die tiefste Stelle der Abformung innerhalb der Lackschicht (7) endet Die Lackschicht (7) ist daher in einer Starke zu wählen, daß die abgeformte Rehefstruktur nicht bis in αen Trager durchschlagt Die Lackεchicht (7) ist ferner so stark zu wählen, daß noch ein Ausgleich von verbleibenden Unebenheiten des Tragers (6) bzw. der Oberflächenbeschich- tung (10) möglich ist.

Neben Hologrammen können auch andere hchtbeugende Strukturen und sog. Beugungsgitter oder Diffraktionsgitter, die z.B. mechanisch oder durch La^¬ sergravur geschnitten und graviert wurden, eingeprägt werden

Bei ausreichend hoher Oberflächengüte, die im wesentlichen von dem Schichtaufbau des Bedruckstoffs bestimmt wird, ergibt εich nach dem hier be^¬ schriebenen Verfahren die Möglichkeit der direkten Massenvervielfältigung bei weitaus geringeren Kosten als nach dem vorher beschriebenen dreistufigen Ver^¬ fahren von Abformung, Klebebeschichtung und Applikation auf den Bedruckstoff oder nach dem direkten aber hardwareintensiven Verfahren der Elektronenstrahl^¬ hartung

Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer Einrichtung zur Replikation und gleichzeitigen Applikation eines Hologramms auf einen Bedruckstoff.

Auf einer Walze (11) ist ein eine gleichmäßige Oberflächengüte aufweisen¬ der Bedruckstoff vorhanden, der über ein Walzenpaar (16,17) abgezogen wird. Der Bedruckstoff wird über ein weiteres Walzenpaar (22.23) über den Druckzy¬ linder (14) geführt, wobei dieser über etwa 180 ° oder weniger umschlungen wird Anschließend wird der Bedruckstoff über ein Walzenpaar (30,31). ein weiteres Walzenpaar (24,25) und zwischen zwei Walzen (18,19) einer Aufwickelrolle (13) zugeführt.

Sofern ein Trägermaterial verwendet wird, kann dieses als Bahn (37) zu¬ sammen mit dem Bedruckstoff durch die Applikationseinrichtung geführt werden und über die Walzenpaare (26,27) und zwischen zwei Walzen (21.22) hindurch auf die Walze (12) aufgewickelt werden.

Zur Erhöhung des Andrucks des Bedruckstoff an den Druckzylinder kann vorgesehen sein, daß eine Bandschleife (15) zusammen mit dem Bedruckstoff über die Oberfläche des Druckzylinders (14) geführt wird. Die Bandschleife um- lauft die Walzen (23, 30, 29, und 28) und kann bei Bedarf ferner unter einer Spannwalze (36) gefuhrt werden, die zur Regelung der Bahnspannung dient

Über ein Auftragswerk (34) mit einer Auftragswalze (35) wird eine Lack^¬ schicht auf den Druckzylinder oder wahlweise an Walze (23) auf die Bahn auf^¬ getragen, die dann beim Umlauf des Druckzylinders zwischen Walze (23) und dem Druckzylinder und Bedruckstoff einlauft

Der Druckzylinder (14) ist als Quarz- oder Akrylglaszylmder (PMMA) aus^¬ gebildet und weist im Inneren eine Strahlungsquelle (33), insbesondere eine UV- Lichtquelle, auf. Zur gerichteten Lichtabgabe sind ein parabolischer Hohlspiegel (39) sowie Blenden (38) vorgesehen, die einstellbar ausgebildet sind und den Einflußbereich des UV-Lichts auf den über den Druckzylinder geführten Be^¬ druckstoff einstellen.

Bei Fokussierung der Strahlung auf einen mehr oder weniger breiten Strei¬ fen oder Schlitz kann der Umschhngungswinkel des Bedruckstoffes um den Druckzylinder entsprechend reduziert werden

Der Druckzylinderinnenraum ist mit einer Beluftungseinnchtung versehen, welche einerseits Kühlluft zuführt und andererseits für Ozonabsaugung sorgt

Zur Erzielung eines höheren Wirkungsgrades kann mit einem wasserge¬ kühlten Brennerrohr gearbeitet werden.

Da der über die Auftragswalze (35) aufgetragene Lack strahlungshartbar ist. härtet er bereits während des Umlaufs des Bedruckstoffs über den Druckzy¬ linder soweit aus, daß er ohne weiteres über weitere Walzen geführt werden kann und auf der Aufwickelrolle (13) bzw. (12) aufwickelbar ist. ohne daß die Oberflächenstruktur noch beeinflußt wird

Anstelle einer UV-Lichtquelle kann auch eine Elektronenstrahlquelle mit ei¬ nem dazu passenden Lacksystem verwendet werden. Den Verfahren ist jedoch gemeinsam, daß auf dem Bedruckstoff ein relativ dünnflüssiges Lacksystem auf¬ getragen wird, das bereits wahrend der Abformung an der Matrize ohne wesent¬ lichen Druck aushärtbar ist Dies wird bei Verwendung einer UV-Lichtquelle ms- besondere dadurch erreicht, da .1 erfindungsgemaße Druckzylinder und die erfindungsgemaße Matrize selbst UV-hchtdurchlasεig ausgeführt sind so daß ei^¬ ne Aushärtung vom Inneren des Druckzylinders her erfolgen kann

Fig 5 zeigt eine alternative Einrichtung gemäß Fig 4 bei der anstelle eines Druckzylinders eine formtragende Endlosbandschleife verwendet ist

Die Endlosbandschleife (40) kann mehrere MikroStrukturen oder Druckbild- langen hintereinander aufnehmen Sie wird über den Druckzylinder (14) und eine Umlenkwalze (41) gefuhrt Diese Einrichtung erlaubt einen schnelleren Wechsel von Matrizen im Druckwerk Außerdem kann mit dieser Variante eine leichte An¬ passung an unterschiedliche Druckbildlangen erfolgen ohne Änderung des Druckzylinders

Die Auftragswalze (35) tragt hierbei den Lack unmittelbar auf die Endlos¬ bandschleife (40) auf Im übrigen entspricht die Einrichtung von Fig 5 der Ein¬ richtung von Fig 4

Fig 6 zeigt eine aus mehreren Druckwerken bestehende Einrichtung. Die einzelnen Druckwerke entsprechen im wesentlichen den Einrichtungen von Fig 4 oder 5. Hierbei wird in einem ersten Druckwerk ein Vorlack auf den Bedruck¬ stoff aufgetragen, um diesen auf seiner Oberflache ausreichend zu glatten. Der aufgetragene Vorlack kann ebenfalls durch UV- Strahlung ausgehartet werden

Auf dem Hauptdruckwerk (46) erfolgt die eigentliche Applikation der Mikro- εtruktur auf den Bedruckstoff. Sofern gewünscht, kann ein zweites Druckwerk (47) angeschlossen werden, das in umgekehrter Oπentierung gegenüber dem Hauptdruckwerk angeordnet ist, und dadurch eine rückseitige Bedruckung des Bedruckstoffes erlaubt

Zur Konstanthaltung der Bandspannungen des Bedruckstoffes und um Kor¬ rekturen der Langsregister in der Bahn zu ermöglichen, sind Tanzerwalzen (42 , 45) vorgesehen. Jedem Druckwerk ist jeweils ein Auftragswerk (34 48 bzw 49) zuqeordnet Fig 7 zeigt schematisch den Vorgang zur Herstellung eines Druckzylinders

Zuunterst befindet sich das Glassubεtrat (54) mit der belichteten und ent^¬ wickelten Fotoresistschicht (53), welche das Oberflachenεtrukturhologramm be¬ inhaltet Auf die holographiεch strukturierte Fotoresiεtschicht (53) wird das UV- hartende Abformmedium (52) aufgebracht

Dieses geschieht durch Spruhgießen (Dusenauftragseinnchtung. eine Reihe von Proportionierdusen mit definierten Dusendurchmessern bewegt sich linear über die Platte), durch Tauchen, durch Spiralauftrag oder Gießen und Schleudern

Die Schichtstarke soll mindestens 2 my und starker sein

Auf dem Abformmedium wird in innigem Kontakt eine UV-transparente Akrylfo e oder Akrylplatte (PMMA) als spaterer Trager deε Abformmediums po¬ sitioniert (51)

Diese Platte oder Folie muß flexibel sein, um das leichtere Ablosen nach dem Ausharten zu ermöglichen und um die weiteren Montage- und Reprodukti¬ onsschritte zu erleichtern

Auf die Akrylfohe (51) wird eine ebenfalls UV-transparente Quarzglasplatte (50) positioniert, um mittels gleichmäßigem Druck eine absolute Planlage und in¬ nigen Kontakt der Akrylfohe (54) mit dem Abformmedium (52) zu gewährleisten

Dieser Abform- oder Kopiervorgang wird vorzugsweise in einem Vakuum¬ kopierrahmen durchgeführt, um optimalen Kontakt der Kopierschicht zu gewahr¬ leisten und Lufteinschlusse zu vermeiden

Nach dem Kopiervorgang mittels UV-Belichtung wird die Akrylfohe von dem Fotoresist gelost und entweder zum Zwecke von Mehrfachnutzenkopien (Ganging Up) wiederholt abkopiert oder in den Negativformzylinder eingepaßt

Dieser Sandwich aus Akryl und Abformmedium wird nun in das Innere ei¬ ner Negativaufnahme (55) eingeεetzt. die vorzugεweise aus vier über Gelenke (56 - 58) miteinander verbundenen Formbacken besteht Nach Schließen der Neqativformaufnahme (55) befindet sich das Abformmedium als "Innenbeschich- tung innerhalb deε Hohlzyhnders Nun wird ein Quarzglaszylinder (54) in die Negativformaufnahme (55) konzentrisch eingesetzt Der entsprechende Verfah^¬ rensschritt ist in Fig 7d dargestellt

Ng 7e zeigt die Einπchtung zur Herstellung der Druckwalze In den Zwi¬ schenraum zwischen Glaszylinder (54) und Fotoresiεt (52) wird ein in einem Tank (59) vorgesehener Abformlack über Rohrleitungen (60) eingeführt Das Ausfüllen deε Zwischenraumes und Entgasen wird durch ein angeschlosseneε Vakuum (61) unterstutzt Die Aushärtung des Abformlacks erfolgt mittels UV- Licht wobei innerhalb des Glaszylinders (54) eine entsprechende Lichtquelle vorgesehen ist

Nachdem der Abformlack ausgehartet ist. kann die Negativformauf nähme geöffnet werden und der Druckzylinder (62) kann entnommen werden Dieser tragt dann auf seiner Oberflache die über den Fotoresist (52) erzeugte Mikro- εtruktur

Nach Einεetzten deε Druckzylinders (62) in ein Druckwerk kann daε ei¬ gentliche Drucken des Bedruckstoffes erfolgen

Bezugszeichenliste

1 Polyeεterträger

2 Trennschicht

3 Lack

4 Metallisierung

5 Hot-Melt-Kleber

6 Träger. Bedruckstoff

7 Lack

8 Metallisierung

9 Schutzlack

10 Gußstrich

11 Walze

12 Walze

13 Aufwickelrolle

14 Druckzylinder

15 Bandεchleife 16.17 Walzenpaar 18.19 Walzenpaar 20.21 Walzenpaar 22.23 Walzenpaar 24.25 Walzenpaar 26.27 Walzenpaar 28.29 Walzenpaar 30,31 Walzenpaar

32 Walze

33 Strahlungsquelle

34 Auftragswerk

35 Auftrags walze

36 Spannwalze

37 Bahn

38 Blenden

39 Hohlspiegel

40 Endloεbandschleife

41 Walze 42.45 Tänzerwalzen 46 Hauptdruckwer..

47 Widerdruckwerk

48 Auftragεwerk

49 Auftragεwerk

50 Quarzglaεplatte

51 Akrylplatte

52 UV-härtendeε Abformmedium

53 Fotoresist

54 Glasεubεtrat

55 Glaεzylinder

56 Negativaufnahme

57.59 Gelenke

60 Tank

61 Rohrleitungen

62 Vakuumanεchluß

63 Druckzylinder

Claims

A n s p r ü c h e

1 Verfahren zur gleichzeitigen Rephkation und direkten Applikation einer Mι- krostruktur, insbesondere eines Hologramms oder eineε anderen Beugungε- gitterε, auf einen Bedruckstoff (6), insbesondere Papier oder Karton, im Ab¬ formverfahren unter Verwendung einer die MikroStruktur als Oberflachen- Reliefstruktur tragenden Matrize, bei dem auf einen Bedruckstoff (6) eine oder mehrere Lackschichten (3 , 7, 9) aufgetragen werden, durch die die Oberflache des Bedruckstoffes (6) geglättet wird, und bei dem das Holo¬ gramm in die Oberflache der auf dem Bedruckstoff (6) aufgetragenen Be¬ schichtung abgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die die MikroStruktur aufnehmende Lackschicht (3) Strahlungshartbar, insbe¬ sondere UV-hartbar ist und die Aushärtung der Lackschicht (3) von der Matrizenseite her durch die strahlungstransparente Matπze und den Form¬ zylinder oder den Matπzentrager (14) hindurch erfolgt

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der Lackschicht (3) im wesentlichen vor der Abnahme des Bedruckstoffs (6) von der Matrize im Kontakt mit der Matrize erfolgt

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Rotationsverfahrens die Strahlungsaushartung der Lackschicht (3) wahrend des Umlaufε deε Bedruckstoffes (6) um einen Formzylinder durch die Formzylinderwand hindurch erfolgt, wobei im Inneren des strahlungε- durchlassigen Formzylinders eine Strahlungsquelle (33) zur Aushärtung der die MikroStruktur aufnehmenden Lackschicht (3) vorgesehen ist

Verfahren nach Anεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungε- quelle (33) eine UV- Strahlungsquelle oder eine Elektronenstrahlquelle ist

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-transpa¬ rente Abformmatrize als Einzelmatrize, als Endlosbandschleife, als Zylinder oder als Zyhnderhulse ausgebildet ist

Verfahren nach Anεoruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem εtrahlungε- hartenden Abfσrmmedium ein Trennmittel von 0.2 bis 2 Gewichtεprozent beigefugt ist um ein Losen deε geh en Formmediumε zu ermöglichen und eine Verkiammerung der holographiεchen Poεitiv/Negativ-Feinεtruktu- ren zu verhindern

Verfahren nach Anεpruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß daε Trennmittel chemiεch derart eingestellt ist, daß das aushärtende Abformmedium eine wesentlich größere Haftung zum Bedruckstoff als zur Matrize aufweiεt

Bedruckεtoff zur Verwendung als Trager einer MikroStruktur in einem Ver¬ fahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedruckstoff (6) eine klare oder opake Kunststoffolie oder Kunststoffpapier ist

Bedruckstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Bedruckstoff (6) Polyesterpapier ist

Bedruckstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchε 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Bedruckstoff (6) aus Textil, insbesondere dimensionssta- bilem Feingewebe aus Kunststoff, gebildet ist

Bedruckstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchε 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Bedruckstoff (6) eine glatte Folie ist, die wahrend des Abform- und Hartungsvorganges als Trager zur Herstellung einer die Mikro- εtruktur aufnehmenden selbsttragenden Folie dient, welcher nach der Aus¬ härtung der selbsttragenden Folie von dieser abgetrennt und ggf. zur noch¬ maligen Verwendung gesondert wieder aufgerollt wird

Bedruckstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Po- lyestertrager ein hitzeaktivierbares Trennmittel aufgetragen ist, auf welches ein strahiungsaushartbarer Lack (3) aufgetragen wird, und daß die Lack¬ schicht wanrend der Einwirkung einer die MikroStruktur tragenden Matrize auf die Lackschicht durch Strahlung, insbesondere UV- oder Elektronen- strahiung ausgehartet wirc

Bedruckstoff nach Anεpruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn- εchicht (2) aiε wachε- oder εihkonhaltige Trennschicht ausgebildet lεt 14. Bedruckstoff nach einem der Ansprüche 8 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Abformung der Hologrammεtruktur eine reflektierende Metalli¬ sierung (4) auf die Lackschicht (3) aufgebracht wird.

15. Bedruckstoff nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abformen der Hologrammstruktur und nach erfolgter Metallisierung (4) eine transparente, klare oder farbige Schutzlackschicht (9) auf die Oberfläche des metallisierten Hologrammes aufgetragen und geglättet wird.

16. Bedruckstoff oder Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet. daß die Schutz- oder Farblackschicht (9) strahlungshärtbar, insbesondere UV-härtbar, ist.

17. Bedruckstoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Abformung der Hologrammstruktur eine re¬ flektierende Metallisierung (4) auf eine erste geglättete Lackschicht (3) bzw. Füllschicht aufgebracht wird und die Hoiogrammstruktur in eine zweite Lackschicht (7) eingebracht wird.

18. Einrichtung zur Applikation eines Hologramms auf einen Bedruckstoff (6), insbesondere Papier oder Karton, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bahnförmige Bedruckstoff (6) über eine das Hologramm als Oberflächen-Reliefstruktur tragende zylinder- förmige Matrize geführt wird, und daß der Matrize eine Strahlungsquelle (33), insbesondere eine UV-Strahlungsquelle zugeordnet ist, durch die eine auf den Bedruckstoff (6) aufgetragene Strahlungshärtende Lackschicht (3) während des Kontaktes mit der Matrize ausgehärtet wird.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Strah- iungεquelle die Lackschicht (3) von der Vorderseite des Bedruckstoffes her härtet.

20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Strahlungsquelle (33) im Inneren des Druckzylinders (63) befindet und daß die Lackschicht (3) durch den εtrahlungεdurchlässigen Druckzyiinder (63) und die strahlungsdurchläεεige Matrize hindurch ausgehärtet wird. Einrichtung nach Anεpruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Strah- lungεquelle (33) eine ultraviolette Lichtquelle oder eine Elektronenεtrahl- quelle lεt

Einrichtung nach Anεpruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzy¬ linder (63) bzw. die Matπzenaufπahme im weεenthchen auε UV-tranεparen- ten Quarzglas gebildet ist

Einrichtung nach Anεpruch 20. dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzy¬ linder (63) bzw. die Matrizenaufnahme im weεent chen aus Kunststoff, ins¬ besondere UV-transparentem Akrylglas (Polymethyiakrylat, PMM) besteht

Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlen¬ gang der UV-Lichtquelle durch optiεche Reflektoren, Blenden (38) und/oder Fokussierungseinπchtungen einstellbar auεgebildet lεt

Einrichtung nach Anεpruch 18. dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich¬ tung auε ein, zwei oder mehreren nacheinander angeordneten Druckwer¬ ken (46, 47) besteht oder diese modulartig nachgeruεtet werden können

Einrichtung nach Anspruch 18. dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegen¬ überliegend angeordnete Druckwerke (46 47) die Bahn gleichzeitig pas¬ sergenau vorder- und rückseitig bedrucken