Способ лазерного реплицирования

Способ лазерного реплицирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу изготовления маркировки, например цифр, букв, поверхностного узора, поверхностных или декоративных изображений, на подложке, преимущественно пленке, в частности переводной пленке, причем от управляемого источника энергии в реплицирующую поверхность реплицирующего устройства вводят энергию в виде излучения, преимущественно лазерного излучения, для образования, по меньшей мере, одной формующей зоны и причем формующую зону реплицирующей поверхности формуют на подложке за счет контактирования реплицирующего устройства с подложкой под давлением, а также к устройству для изготовления маркировки, например цифр, букв, поверхностного узора, поверхностных или декоративных изображений, на подложке, преимущественно пленке, в частности переводной пленке, содержащему реплицирующее устройство с реплицирующей поверхностью, излучатель, преимущественно лазерную установку, причем излучение для образования, по меньшей мере, одной формующей зоны направлено, по меньшей мере, на один отрезок реплицирующей поверхности, и ответное прижимное устройство с ответной прижимной поверхностью, причем подложка расположена между реплицирующей поверхностью реплицирующего устройства и ответной прижимной поверхностью ответного прижимного устройства, для формирования на подложке в зоне контакта между реплицирующей поверхностью и подложкой формующей зоны.

Защита документов посредством защитных признаков стала стандартной процедурой, например, у кредитных карточек, удостоверений или денежных знаков. Защита от подделки этих признаков основана на том, что для их изготовления необходимы большие специальные знания и сложное оборудование. Особенно успешным и трудно подделываемым защитным признаком является оптически изменяемый элемент. Выполнения этого защитного признака имеют дифракционные или голографические структуры, которые при изменении угла падения излучения или угла зрения во время визуальной проверки подлинности защитного признака вызывают оптический эффект, например изменение цвета, изменение узора или комбинацию обоих. Защитный признак может быть, таким образом, проверен на его подлинность без дополнительных технических вспомогательных средств. Важным компонентом этих защитных признаков является в большинстве случаев термопластичный или УФ-отверждаемый слой, в котором осуществляют тиснение дифракционной или голографической структуры в виде поверхностного рельефа. Этот слой может быть частью переводной пленки, причем защитный элемент сначала изготавливают, а затем переносят на защищаемый документ. Этот слой может быть выполнен также в виде дополнительного слоя непосредственно на защищаемом предмете. Для переноса поверхностного рельефа с матрицы на термопластичный слой используют вращающиеся цилиндры для тиснения, описанные, например, в патенте ЕР 0419773, или пуансоны для тиснения, раскрытые, например, в патенте DE 2555214. Изготовление матрицы является технически очень сложным и к тому же дорогостоящим делом из-за мелких дифракционных или голографических структур. Для изготовления матриц сначала изготавливают шаблоны, называемые также как оригиналы, например посредством интерферирующих лазерных лучей и способов травления или электроннолучевой записи, которые затем формуют в большинстве случаев гальваническими способами.

Для повышения защиты от подделки в известных из уровня техники способах стремятся наносить один и тот же защитный признак не на каждый документ, а защитные признаки согласовывают с соответствующим документом или идентичностью владельца документа, т.е. индивидуализируют. У названных выше способов возникают при этом две трудности.

Во-первых, необходимость в изготовлении множества индивидуализированных образцов, что является весьма дорогостоящим делом, а, во-вторых, следовало бы каждый раз менять в реплицирующих устройствах матрицы, что привело бы к очень длительному подготовительно-заключительному времени. В качестве альтернатив известны способы и устройства, которые формуют лишь участки матрицы для создания индивидуализированных защитных признаков.

В патенте СН 594495 описан способ тиснения рельефного узора в термопластичном носителе информации, причем в термопластичном слое выборочно формуют лишь участки матрицы. Технологически эти формующие зоны отбирают за счет того, что эти зоны нагревают нагревательными лентами, через которые проходит ток, или посредством ответного прижимного устройства, имеющего регулируемые по высоте участки, на подложке выдавливают только отобранные формующие участки. Высокой локальной разрешающей способности при отборе формующих зон ожидать не следует, поскольку за счет теплопроводности во время длительной фазы нагрева и охлаждения нагревательных лент границы формующих зон можно определить лишь неточно или размеры формующих зон определены размерами лент или размерами регулируемых по высоте участков. Этот способ, следовательно, ограничен тем, что он имеет низкую локальную разрешающую способность.

В патенте ЕР 0169326 описаны устройство для изготовления маркировки на подложке и соответствующий этому способ. Устройство содержит реплицирующее устройство в виде ненагреваемой матрицы для тиснения и прижимную плиту, выполненную в виде ответного прижимного устройства. Матрица для тиснения имеет реплицирующую поверхность, структурированную формуемыми микроструктурами. Устройство представляет лазерное устройство, формирующее лазерное излучение, направляемое ответным прижимным устройством на подложку. У известного из уровня техники способа сначала с помощью пуансона для тиснения подложку прижимают к прижимной плите. За счет поглощения падающего на подложку непосредственно в зоне тиснения лазерного излучения подложка выборочно локально нагревается и доводится до температуры, при которой она может быть деформирована с длительным сохранением. За счет позиционирования лазерного луча формующие зоны могут быть выборочно отобраны и перенесены.

Применение этих способа и устройства затрудняется тем, что реплицирующее устройство выполнено в виде пуансона для тиснения. В результате этот способ ограничен пошаговой обработкой, что препятствует высокой производительности.

В основе изобретения лежит задача создания устройства и способа, которые обеспечивали бы изготовление преимущественно индивидуализированных маркировок на подложке, преимущественно пленке, с небольшими затратами на оборудование.

В соответствии с первым аспектом изобретения предусмотрен способ изготовления маркировки (45), например цифр, букв, поверхностного узора, поверхностных или декоративных изображений, на подложке (43), преимущественно пленке, в частности переводной пленке, причем от управляемого источника энергии в реплицирующую поверхность реплицирующего устройства (41) вводят энергию в виде излучения, преимущественно лазерного излучения (30), для образования, по меньшей мере, одной формующей зоны и причем формующую зону реплицирующей поверхности формуют на подложке (43) за счет контактирования реплицирующего устройства (41) с подложкой (43) под давлением, в котором используя дополнительный управляемый источник энергии, осуществляют поддержание температурного режима реплицирующей поверхности, по меньшей мере, на одном участке, ввод энергии в реплицирующую поверхность осуществляют посредством излучения источника энергии и от дополнительного управляемого источника энергии, так что, по меньшей мере, один участок реплицирующей поверхности выполняют в виде тепловой комбинированной зоны, при этом формующая зона формуется на подложке, причем выполненный в виде тепловой комбинированной зоны участок реплицирующей поверхности или дополнительный к тепловой комбинированной зоне участок реплицирующей поверхности непосредственно и/или косвенно образует формующую зону.

Кроме того, согласно указанному способу во время процесса формования температуру реплицирующей поверхности реплицирующего устройства за пределами тепловой комбинированной зоны устанавливают равной температуре или в температурном диапазоне выше температуры перехода подложки в стеклообразное состояние и ниже температуры плавления подложки, а температуру реплицирующей поверхности реплицирующего устройства в пределах тепловой комбинированной зоны равной температуре или в температурном диапазоне ниже температуры плавления подложки.

Кроме того, в способе согласно изобретению во время процесса формования температуру реплицирующей поверхности реплицирующего устройства за пределами тепловой комбинированной зоны устанавливают равной температуре или в температурном диапазоне ниже температуры перехода подложки в стеклообразное состояние, а температуру реплицирующей поверхности реплицирующего устройства в пределах тепловой комбинированной зоны равной температуре или в температурном диапазоне выше температуры перехода в стеклообразное состояние и ниже температуры плавления подложки.

При этом согласно способу введенное для образования, по меньшей мере, одной формующей зоны излучение подводят через подложку (43), преимущественно за пределами реплицирующего устройства или сквозь реплицирующее устройство, и в качестве реплицирующего устройства используют имеющий реплицирующую поверхность, вращающийся реплицирующий валок (41), при этом излучение вводят в реплицирующую поверхность реплицирующего валка до и/или во время контактирования тепловой комбинированной зоны с подложкой (43) для формования.

Кроме того, согласно указанному способу используют взаимодействующее с реплицирующим валком (41) ответное прижимное устройство, преимущественно ответный прижимной валик (42), а излучение для образования, по меньшей мере, одной формующей зоны вводят в реплицирующую поверхность реплицирующего валка (41) через ответное прижимное устройство (42) или части ответного прижимного устройства (42).

А ввод излучения в реплицирующую поверхность реплицирующего валка (41) осуществляют в первом угловом положении реплицирующего валка (41), а процесс формования - за счет контактирования реплицирующей поверхности реплицирующего валка (41) с подложкой (43) во втором угловом положении реплицирующего валка (41), причем в направлении вращения реплицирующего валка (41) между первым и вторым угловыми положениями установлен промежуточный угол менее 30°, в частности менее 5°, при этом излучение воздействует на реплицирующую поверхность поверхностно и/или точечно последовательно.

Кроме того, согласно первому аспекту изобретения можно управлять положением точки падения излучения на реплицирующую поверхность за счет одно- или многомерного движения излучения и/или плотностью удельной мощности излучения в точке падения излучения на реплицирующую поверхность, а управляющая последовательность для управления источника энергии простирается по более чем одному обороту реплицирующего валка (41).

Согласно второму аспекту изобретения предусмотрено устройство для осуществления способа согласно первому аспекту изобретения для изготовления маркировки (45), например цифр, букв, поверхностного узора, поверхностных или декоративных изображений, на подложке (43), преимущественно пленке, в частности переводной пленке, которое содержит выполненное в виде реплицирующего валка реплицирующее устройство (41), причем на наружной стороне реплицирующего валка выполнена реплицирующая поверхность, создающий излучение (30) управляемый источник энергии, преимущественно лазерную установку, причем излучение (30) для образования, по меньшей мере, одной формующей зоны направлено, по меньшей мере, на один участок (70а, b) реплицирующей поверхности, ответное прижимное устройство (42) с ответной прижимной поверхностью, причем подложка (43) расположена между реплицирующей поверхностью реплицирующего устройства (41) и ответной прижимной поверхностью ответного прижимного устройства (42) для формования на подложке (43) формующей зоны в зоне (53) контактирования между реплицирующей поверхностью и подложкой (43), в котором предусмотрен дополнительный управляемый источник энергии в виде нагревательного устройства, поддерживающий температурный режим реплицирующей поверхности.

Согласно указанному устройству положение, в котором излучение в процессе облучения воздействует на участок реплицирующей поверхности, и положение зоны контактирования между реплицирующей поверхностью и подложкой (43) перекрываются и/или в направлении вращения реплицирующего валка (41) отстоят друг от друга на угол менее 30°.

Кроме того, излучение (30) для образования, по меньшей мере, одной формующей зоны направлено через ответное прижимное устройство (42) или части ответного прижимного устройства (42).

При этом согласно второму аспекту изобретения ответное прижимное устройство (42) преимущественно в зоне ответной прижимной поверхности выполнено проницаемым для излучения (30).

Кроме того, ответное прижимное устройство (42) выполнено в виде ответного прижимного валка (42).

Согласно изобретению ответное прижимное устройство (42) полностью или на отдельных участках выполнено в виде полого тела, преимущественно в форме полого цилиндра, в частности стеклянного полого цилиндра, преимущественно с внутренней поверхностью, параллельной ответной прижимной поверхности, и/или концентричной внутренней поверхностью и, в частности, с проницаемой для излучения стенкой (100) цилиндра.

При этом источник энергии, формирующий излучение (30) и/или блок отклонения луча, расположен внутри ответного прижимного устройства (42) или внутри реплицирующего валка (41), и излучение (30) для образования формующих зон подводят через подложку (43).

Кроме того, в устройстве согласно второму аспекту изобретения обеспечивается устройство, поддерживающее температурный режим реплицирующей поверхности, а именно охлаждающее устройство для охлаждения реплицирующей поверхности, в частности участков реплицирующей поверхности, при этом охлаждающее устройство выполнено в виде вентилятора для охлаждения газовым потоком или охлаждающего валка.

При этом в указанном устройстве согласно изобретению нагревательное устройство для нагрева реплицирующей поверхности, в частности участков реплицирующей поверхности, выполнено в виде вентилятора, лазерного нагревательного устройства, индуктивного нагревательного устройства, резистивного нагревательного устройства или создающего тепловое излучение устройства.

В способе согласно изобретению реплицирующее устройство сначала нагревают с помощью дополнительного источника энергии, так что зоны или, по меньшей мере, участки структурированной реплицирующей поверхности матрицы имеют первую температуру.

Затем реплицирующую поверхность реплицирующего устройства засвечивают излучением, так что часть излучения поглощается реплицирующей поверхностью и происходит ввод энергии в реплицирующую поверхность.

За счет взаимодействия нагрева реплицирующего устройства дополнительным источником энергии и выборочного нагрева излучением на реплицирующей поверхности возникают зоны с разными температурами, в частности, по меньшей мере, две зоны, в которых поддерживается разный температурный режим. Одна часть зон имеет преимущественно первую температуру, а другая - преимущественно вторую температуру, достигаемую за счет дополнительного ввода энергии излучением. Зоны со второй температурой можно назвать вследствие их возникновения тепловыми комбинированными зонами.

Процесс можно вести так, что либо первая, либо вторая температура соответствует рабочей температуре процесса формования, так что при формовании на подложке формуются с длительным сохранением либо участки с первой температурой, либо участки со второй температурой.

Индивидуализированная маркировка состоит преимущественно из формований участков реплицирующей поверхности, отобранных за счет описанного выше управления температурой для формования. Индивидуализация маркировки, т.е. изменение выбора формующих зон, может происходить за счет изменения распределения температуры на реплицирующей поверхности. Подобное изменение можно осуществлять посредством управления излучателем, например лазерной установкой, или соответствующими устройствами ведения и формирования луча.

В одном предпочтительном усовершенствовании способа первая температура лежит в диапазоне T_plast температур перехода в стеклообразное состояние (пластичности) соответствующей подложки, а вторая температура - в диапазоне T_fliess температур плавления (течения) соответствующей подложки, причем диапазон температур течения лежит выше диапазона температур пластичности.

Преимущественно первая температура составляет, по меньшей мере, 100°С, в частности, по меньшей мере, 170°С.

Температура пластичности является специфичной температурой для подложки, при которой формование приводит к длительно сохраняемой маркировке в подложке. Диапазон температур пластичности составляет преимущественно ±2% от этой специфичной температуры для подложки. Подобный типичный температурный диапазон составлял бы, например, 180°С±3,6°С.

Если реплицирующее устройство контактирует с подложкой под давлением, в то время как температура на одном участке лежит в диапазоне температур пластичности, то структурированная реплицирующая поверхность формуется с этого участка на подложке с длительным сохранением.

Если температура лежит в пределах диапазона температур течения, то после отделения матрицы от подложки деформированный материал подложки начинает плавиться (течь). За счет этого формованное в подложке поверхностное структурирование сглаживается, так что оно не сохраняется на подложке в виде оптически активных структур.

У этого варианта осуществления способа на подложке формуют участки, темперированные до температуры пластичности и не получившие дополнительного ввода тепла излучением. За счет излучения осуществляют негативный отбор участков.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа первая температура лежит в диапазоне T_elast температур эластичности соответствующей подложки, а вторая температура - в диапазоне T_plast температур пластичности соответствующей подложки, причем диапазон T_elast температур эластичности лежит ниже диапазона температур пластичности. Преимущественно вторая температура составляет, по меньшей мере, 100°С, в частности, по меньшей мере, 170°С.

Если реплицирующее устройство контактирует с подложкой под давлением, в то время как температура на одном участке лежит в диапазоне температур пластичности, то структурированная реплицирующая поверхность формуется с этого участка на подложке с длительным сохранением.

Участки, температура которых находится в диапазоне температур эластичности, вызывают лишь упругую деформацию подложки. После отделения реплицирующего устройства от подложки сформированные поверхностные структуры упруго спружинивают обратно, и подложка снова принимает приблизительно свою первоначальную поверхностную форму. На подложке не остается оптически активных структур.

У этого варианта осуществления способа тепловые комбинированные зоны переносятся, следовательно, выборочно. Дополнительный ввод тепла излучением представляет собой, следовательно, позитивный отбор участков.

Подложка может быть выполнена из нескольких слоев. У указанных температур или температурных диапазонов подложки речь идет, в частности, о температурах или температурных диапазонах термопластичного слоя, являющегося составной частью подложки. Другие слои подложки, например ее несущий слой, могут иметь другую температуру.

В предпочтительном варианте усовершенствования способа реплицирующее устройство выполнено в виде реплицирующего валка, причем ввод излучения в реплицирующий валок происходит в первом угловом положении реплицирующего валка, а контакт реплицирующего валка с подложкой - во втором угловом положении. Промежуточный угол между первым и вторым угловыми положениями в направлении вращения реплицирующего валка настолько мал, что созданная излучением в первом угловом положении тепловая комбинированная зона после вращения реплицирующего валка во втором угловом положении еще имеет резкие контуры. Это обеспечивается, например, тогда, когда возникшая за счет теплопроводности нерезкость скрытого теплового изображения меньше обратного требуемого разрешения способа реплицирования. Мерой нерезкости может служить определение кружка нерезкости из геометрической оптики.

В крайнем случае этот промежуточный угол может быть в пределах 0°, так что оба угловых положения перекрываются.

Согласно другому аспекту изобретения предусмотрено устройство, при этом реплицирующая поверхность реплицирующего устройства выполнена на наружной стороне реплицирующего валка.

Устройство согласно изобретению предназначено для нанесения или изготовления маркировки на подложке. Маркировка имеет поверхностное структурирование преимущественно дифракционного или голографического действия или преимущественно диффузно или направленно рассеивающую матовую структуру, которую способом реплицирования выполняют в термопластичном слое подложки, в частности тела. Подложка может иметь дополнительные слои из различных материалов и несущий слой. Маркировка может быть выполнена в виде фигуры, цифры, знака, поверхностного узора, поверхностного изображения, надписи, нумерации, защитного знака или в другом произвольном виде.

Маркировка может быть выполнена в подложке посредством реплицирующего устройства с реплицирующей поверхностью, имеющей поверхностное структурирование. Реплицирующее устройство может быть выполнено в виде реплицирующего валка цилиндрообразным, по меньшей мере, на отдельных участках формы с возможностью вращения вокруг своей коаксиально проходящей оси вращения. Поверхность цилиндра, в частности боковая поверхность цилиндра, может быть выполнена в виде реплицирующей поверхности.

Подложка расположена между реплицирующим валком и ответным прижимным устройством с образованием зоны контактирования.

Ответное прижимное устройство, которое может быть выполнено, например, в виде ответной прижимной плиты или ответного прижимного валка, имеет ответную прижимную поверхность, на которую, по меньшей мере, в зоне контактирования опирается подложка, так что реплицирующий валок может взаимодействовать с подложкой в зоне контактирования под давлением.

С помощью устройства согласно изобретению можно за счет излучения целенаправленно выбрать участки матрицы для выполнения тиснения с целью формования и, тем самым, выполнить индивидуализированными маркировки, образованные из формований участков. Особенно предпочтительно при этом, что индивидуализированная маркировка в виде выборки зон вместе с защитным признаком, а именно, например, дифракционными зонами, переносится за один общий процесс реплицирования. Далее устройство согласно изобретению за счет непрерывного, поэтапного принципа обеспечивает рентабельное производство.

Устройство предпочтительно может усовершенствоваться, если излучение подводится через ответное прижимное устройство. При этом излучение проходит сквозь ответное прижимное устройство, прежде чем попадет на реплицирующую поверхность для образования формующих зон.

Ответное прижимное устройство может быть выполнено согласно этому варианту осуществления изобретения также прозрачным. Ответное прижимное устройство или его части, в частности относящиеся к ответной прижимной поверхности участки, могут иметь вырезы и/или проницаемые для излучения вставки и/или состоять из проницаемого для излучения материала.

В модифицированных вариантах осуществления ответное прижимное устройство реализовано в виде ответного прижимного валка. Ответный прижимной валок выполнен при этом преимущественно в виде цилиндра, причем поверхность цилиндра выполнена в виде ответной прижимной поверхности. В частности, ответный прижимной валок установлен с возможностью вращения вокруг своей коаксиально проходящей оси вращения.

Подвод излучения, если ответное прижимное устройство реализовано в виде ответного прижимного валка, может происходить, например, следующими различными способами.

В первом случае излучение может проходить вне ответного прижимного валка и пронизывать подложку с направлением распространения излучения, ориентированным преимущественно под углом к обратной и/или передней стороне подложки, а затем попадать на реплицирующую поверхность.

Во втором случае излучение может пронизывать ответный прижимной валок вдоль всей радиальной протяженности ответного прижимного валка, причем излучение в обращенной от зоны контакта зоне ответного прижимного валка входит в ответную прижимную поверхность и снова выходит из ответной прижимной поверхности в зоне контактирования. При дальнейшем прохождении излучение может пронизывать подложку с направлением распространения излучения, ориентированным преимущественно под прямым углом к обратной и/или передней стороне подложки, а затем попадать на реплицирующий валок преимущественно в зоне контактирования.

В третьем случае, если ответный прижимной валок выполнен в виде полого тела, преимущественно в форме полого цилиндра, излучение, исходя из полости полого тела, может пронизывать стенку полого тела, в частности стенку цилиндра, так что излучение выходит из ответной прижимной поверхности преимущественно в зоне контактирования.

Устройство может быть усовершенствовано, в частности согласно последнему варианту осуществления, если внутри ответного прижимного устройства предусмотрен излучатель, преимущественно лазерная установка, или его части или блок отклонения луча.

В другом предпочтительном варианте осуществления устройства или способа к реплицирующей поверхности излучение подводят для образования формующих зон через подложку. Излучение попадает на обратную поверхность подложки и снова выходит на противоположной передней поверхности подложки, а затем попадает на реплицирующую поверхность. Подложка выполнена преимущественно проницаемой для излучения. В модифицированных вариантах осуществления подложка может частично или почти полностью поглощать излучение в одном или нескольких слоях. Направление распространения излучения внутри подложки может быть ориентировано перпендикулярно передней и/или обратной стороне подложки. В некоторых модификациях излучение пропускают через подложку под углом, в частности ориентируют к передней и/или обратной стороне подложки под углом 60-90°.

Устройство предпочтительно может быть усовершенствовано, если предусмотрено охлаждающее устройство для охлаждения реплицирующей поверхности, с помощью которого можно стереть или каким-либо образом модифицировать, в частности, введенное скрытое тепловое изображение.

Охлаждающее устройство может быть выполнено в виде вентилятора, причем воздушный поток, сформированный вентилятором, направлен на реплицирующую поверхность и охлаждает ее. Аналогичную функцию может выполнять охлаждение газовым потоком, причем у этого выполнения газовый поток, преимущественно поток инертного газа или азота, попадает на реплицирующую поверхность и также охлаждает ее.

В других вариантах осуществления охлаждающее устройство может быть реализовано в виде охлаждающего валка, который расположен с параллельным смещением относительно реплицирующего валка и контактирует с ним вдоль линейной поверхности. За счет теплового контакта между реплицирующим и охлаждающим валками возникает теплоотвод и, тем самым, охлаждение реплицирующего валка.

Охлаждающее устройство при использовании реплицирующего валка расположено преимущественно с возможностью воздействия на реплицирующую поверхность в зоне, лежащей в направлении вращения реплицирующего валка между зоной контактирования реплицирующего устройства и подложки и точкой падения излучения на реплицирующую поверхность.

В другом варианте осуществления устройства излучатель выполнен в виде лазерной установки. Эта лазерная установка может целесообразно располагать системой сканирования и/или системой проекционной литографии. Для использования системы сканирования лазерный луч формируют таким образом, что диаметр лазерного пятна при попадании на реплицирующее устройство находится преимущественно в диапазоне 0,05-2,0 мм. Это лазерное пятно, будучи последовательно записано системой сканирования, может направляться по реплицирующему устройству. Система сканирования может представлять собой при этом систему с отклоняющими устройствами, например отклоняющим зеркалом, или систему с «летучей» оптикой. Положение лазерного пятна на реплицирующем устройстве может быть измерено пользователем посредством управления, преимущественно контурного управления, так что лазерным пятном на реплицирующем устройстве могут быть гибко записаны различные геометрические формы, изображения, буквы и цифры. Реплицирующее устройство в других вариантах осуществления может поверхностно засвечиваться системой проекционной литографии. При этом луч может быть сформирован с возможностью отображения маски, например за счет четырехфокусной конструкции, на реплицирующем устройстве таким образом, что форма лазерного пятна соответствует форме вырезов маски. Маска может быть при этом жесткой маской или же матричным устройством из элементов, управляемым образом пропускающих или ослабляющих лазерный луч, которые могут представлять собой, например, подвижные зеркала или ЖК-элементы.

Согласно предпочтительному варианту осуществления может быть предусмотрено управляющее устройство, в частности произвольно программируемое управляющее устройство, которое преимущественно за счет управления излучателя управляет выбором облучаемых зон.

У этого предпочтительного варианта осуществления узоры маркировок выполняют в виде преимущественно цифровой информации, например в виде файла, создаваемой с помощью программ обработки изображений, компьютерных способов и т.п. Эту информацию преобразуют посредством управляющего устройства, в частности путем управления лазерной установкой, в зависимое от времени изменение плотности удельной мощности попадающего на реплицирующее устройство излучения. За счет управляемого выбора облучаемых зон определяют формующие зоны и, тем самым, узор маркировки.

Управление мощностью, направлением и/или плотностью удельной мощности лазерного излучения обеспечивает несколько режимов лазерного излучения.

Согласно первому режиму лазерное излучение в управляющих последовательностях включают и выключают, в результате чего на подложке изготавливают смещенные друг от друга маркировки. Выполнение этих различных маркировок может быть одинаковым или отличаться от маркировки к маркировке индивидуализированными признаками, например сквозной нумерацией.

Согласно второму режиму лазерное излучение непрерывно включают и перемещают точку падения лазерного луча на реплицирующий валок. Движение точки падения осуществляют попутно или встречно по отношению к реплицирующему валку, а также параллельно осевой протяженности реплицирующего валка. Движение осуществляют за счет параллельного смещения лазерного луча по отношению к самому себе или за счет углового отклонения лазерного луча.

В этом режиме маркировку можно изготовить с узором, изменяющимся в направлении подачи подложки. Прежде всего, этот режим обеспечивает то, что управляющие последовательности движений лазерного луча для изготовления отдельной маркировки могут осуществляться в течение нескольких оборотов реплицирующего валка, т.е. в течение нескольких рабочих циклов. Например, за счет этого можно изготовить на подложке в направлении подачи надпись любой длины. При видоизменении этого режима лазерное излучение постоянно включают, и происходит зависимое от времени изменение профиля лазерного луча.

Возможна также комбинация указанных режимов.

Устройство целесообразно далее усовершенствовать, если реплицирующая поверхность структурирована поверхностным рельефом. Этот поверхностный рельеф является негативом структур, переносимых на подложку в процессе формования. Реплицирующая поверхность может быть структурирована частично или полностью. Глубина поверхностного рельефа составляет преимущественно 0-20 мкм, в частности 0,1-0,5 мкм. Поверхностный рельеф, в частности, для образования дифракционной или голографической структуры на подложке может быть выполнен на отдельных участках или на всей поверхности в виде решетки. Шаг решетки, т.е. пространственная частота, составляет преимущественно 4000-10 линий/мм, в частности 1000 линий/мм. Реплицирующая поверхность может быть также разделена на участки, размеры которых преимущественно меньше 0,3 мм и которые отличаются друг от друга пространственной частотой, ориентацией решетки, видом решетки или другими параметрами.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения эти участки могут быть расположены, периодически повторяясь, в частности попеременно. Возможными вариантами осуществления являются те, у которых соответственно расположение различных участков, т.е., например, расположение двух-шести, преимущественно трех участков, образует совокупность точек изображения. Совокупности точек изображения могут быть расположены для формирования поверхностного изображения. Преимущественно названные в качестве примера три участка представляют за счет своей решетчатой конструкции три основных цвета. Эта совокупность точек изображения или же участки могут быть расположены на реплицирующей поверхности, регулярно или периодически повторяясь, например, в виде решетки или попеременно.

Поверхностный рельеф, в частности, для создания матовой структуры на подложке может быть также снабжен поверхностными структурами, имеющими стохастическое или квазистохастическое распределение. Матовая структура на подложке вызывает в качестве особого оптического эффекта диффузное рассеяние падающего на подложку света. Для создания матовой структуры поверхностный рельеф имеет поверхностные структуры, например риски, желобки, кратеры, отверстия и т.д., соответствующие формы и/или ориентирования которых могут быть выполнены однородными или произвольными и распределены на реплицирующей поверхности равномерно, стохастически или квазистохастически. Например, поверхностный рельеф может быть выполнен со структурой аналогично обработанной щеткой поверхности.

Реплицирующее устройство содержит согласно другому предпочтительному варианту осуществления печатную матрицу из металлической фольги, в частности из никеля или никелевого сплава. За счет использования металлической фольги из никеля или никелевых сплавов облегчается гальваническое формование дифракционной структуры оригинала. В качестве альтернативы этим материалам может быть также материал, который обладает особенно высоким поглощением для длины волны используемого лазерного излучения, в частности более высоким, чем у никеля, поглощением. Предпочтительным у этого варианта осуществления является то, что заметно уменьшена необходимая введенная энергия для формирования скрытого теплового изображения на реплицирующем устройстве, преимущественно на реплицирующей поверхности. Соответственно можно было бы использовать в устройстве лазеры меньшей мощности и, тем самым, более дешевые.

Особое преимущество устройства и способа в том, что с единственной матрицы можно формовать на подложке различные, например специфические для документа или личности, маркировки, причем участки этой матрицы могут быть для процесса формования выборочно активированы и дезактивированы.

Ниже примеры выполнения способа и устройств для изготовления маркировки описаны с помощью фигур, изображающих:

фиг.1а: изображен первый пример выполнения устройства для нанесения маркировки на подложку в разрезе;