Способ серийного изготовления копий голограмм Советский патент 1993 года по МПК G03H1/20 

Изобретение относится к электронике, в частности к способам получения копий рельефных голограмм на гибкой подложке, и может быть использовано для изготовления этикеток, значков, товаров широкого потребления, изделий изобразительного искусства и т.д.

Цель изобретения - повышение производительности, улучшение качества копий, упрощение способа.

Способ серийного изготовления копий голограмм предусматривает контакт содержащей топографическое изображение матрицы с нагретым термопластичным материалом, последующее охлаждение термопластичного материала. В качестве нагретого термопластичного материала используют расплавленный полиэтиленте- рефталат с температурой 268-272° С, формируют из него поток толщиной 4-50 мкм постоянной ширины, направляют указанный поток на вращающийся охлаждающий

барабан с установленными на его поверхности матрицами, снимают охлажденную до 28-32° С пленку с барабана со скоростью 10-20 м/мин.

В предпочтительном варианте реализации способа формируют поток расплавленного полиэтилентерефталата с толщиной 4-50 мкм шириной 900 мм, пропуская расплавленный полиэтилентерефталат через фильтр.

Охлажденную пленку после снятия с барабана можно наматывать на наматывающие бобины со скоростью 10-20 м/мин.

Только расплавленный полиэтилентерефталат позволяет получить голограммы повышенного качества. Использование расплавленного полиэтилентерефталата позволяет упростить способ, так как не требуется наличия предварительно сформированной (из такого же расплава) пленки.

Если температура расплава меньше 268° С, пленку невозможно налить на бараы

бан, так как она затвердевает до попадания его на поверхность.

Если температура расплава выше 272° С, качество голограммы становится крайне низким, голограмму фактически не удается получить из-за термического разложения материала.

Если толщина потока расплава меньше 4 мкм, не удается получить голограмму хорошего качества (голографический эффект исчезает). Увеличение толщины потока больше 50 мкм ведегк перерасходу материала.

Температура охлаждения 28-32° С обусловлена тем. что при этой температуре полиэтилентерефталат приобретает хорошие механические свойства, обеспечивающие качественную намотку пленки.

В качестве охлаждающего барабана используют цилиндрический металлический барабан, на цилиндрической поверхности которого размещены матрицы голограмм.

Изобретение позволяет повысить производительность (более чем в 7 раз) получения копий, улучшить качество голограмм и упростить процесс получения копий голограмм. . -

Способ реализуется следующим образом..

Полиэтилентерефталат в гранулах марки ТК, ТУ 6-06-18-16-88, поступает в емкость сушки и через бункер подается в экструдер, в котором расплавляется и с температурой 270±2° С выходит через головку экструдера, снабженную регулируемой фильерой 4-50 мкм длиной 900,мм. Из фильеры расплав свободно, непрерывной струей льется на охлаждающий барабан, на поверхности которого закреплена металлическая матрица с голо графическими элементами. Охлажденная до 30±20„С пленка с полученными копиями голограмм с охлаждающего барабана подается на наматывающие бобины со скоростью -10 м/мин при толщине пленки 4-8 мкм и 20 м/мин для пленок 45- 50 мкм. . --

Серийное изготовление копий голограмм осуществляется непосредственно в процессе получения пленки. При этом исключается необходимость в нагревательных барабанах (так как не требуется нагрева пленки), и скорость движения пленки при этом может быть значительно увеличена. Скорость получения пленки с оттисками2голограмм практически равна скорости пленки, так как пленка может быть получена различной толщины, то и копии голограмм могут быт заданной толщины. Кроме того, способ получения копий голограмм в процессе получения пленки, позволяет получать копии по всей ширине пленки, т.е. до 900мм.

Способ по прототипу реализуется только при ширине до 300 мм, так как при увели- чении длины нагревательных валков, несмотря на высокую точность их изготовления, появляется отклонение по диаметру валков, превышающее размер рельефа голограммы, что, в свою очередь, приводит к непропечатке рисунка голограммы.

В табл.1 приведен сравнительный анализ производительности по прототипу и предлагаемому способу серийного изготовления копий голограмм.

Из табл.1 следует, что увеличение скорости и расширение полотна, на котором получают копии голограмм, позволяют увеличить производительность серийного изготовления копий голограмм.

Использование горячей низковязкой массы полиэтилентерефталата позволяет целиком заполнить рельеф матрицы и получить копию с более высокой дифракционной эффективностью (повышенного . качества), чем в случае тиснения на термопластическом материале при нагревании, причем качество копий голограмм не зависит от толщины пленки.

В табл.2 приведены значения дифракционной эффективности по прототипу и предложенному способу серийного изготовления копий голограмм.

, Регулировка зазора фильеры, скорости

вращения барабана и сматывающего устройства осуществляется в автоматическом режиме с помощью компьютера.

Прим е р. Полиэтилентерефталат в гранулах марки ТК, ТУ 6-16-18-16-88, загружают в ёмкость сушки и через бункер подают в экструдер, где материал подвергается плавлению. После нагрева до 268- 272° Сон выходит через головку экструдера, снабженную регулируемой фильерой .4-50

мкм длиной 900 мм. Из фильеры расплав свободно льется на стальной никелированный охлаждающий барабан с длиной окружности 2,5 м, шириной 1,5 м. На поверхности барабана закреплены металлические мат-.рицы с голографическими элементами. Охлажденная до 28-32° С пленка с копиями голограмм подается на наматывающие бобины со скоростью 10-20 м/мин.

Возможность применения пленок различной толщины позволяет значительно расширить диапазон их использования, высокая дифракционная эффективность улучшает качество изделий с голографическими элементами, а повышение производительности снижает энергозатраты и стоимость продукции.

Формула изобретения 1. Способ серийного изготовления копий голограмм, включающий контакт содержащей голографическое изображение матрицы с нагретым термопластичным материалом, последующее охлаждение термопластичного материала, отличающи и - с я тем, что, с целью повышения производительности, качества копий и упрощения способа, в качестве нагретого термопластичного материала используют расплавленный полиэтилентерефталат с температурой 268-272° С, формируют из него по-

0

5

ток толщиной 4-50 мкм и постоянной ширины, направляют указанный поток на вращающийся охлаждающий барабан с установленными на его поверхности матрицами, снимают охлажденную до 28-32° С пленку с барабана со скоростью 10-20 м/мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что формируют поток расплавленного полиэтилентерефталата с толщиной 4-50 мкм, шириной 900 мм, пропуская расплавленный полиэтилентерефталат через фильеРУ3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что охлажденную пленку после снятия с барабана наматывают на наматывающие бобины со скоростью 10-20 м/мин.

Т а б л и ц а 1

Использование: изготовление этикеток, значков, товаров широкого потребления, изделий изобразительного искусства и т.д. Сущность изобретения: по способу серийного изготовления копий голограмм, заключающемуся в формировании голографи- ческого изображения методом тиснения на гибком носителе, расплавленный полиэти- лентерефталат выходит через головку экс- трудера, снабженную регулируемой фильерой, и свободно льется на охлаждающий барабан, на котором закреплена матрица с голограммами. Охлажденная пленка с копиями голограмм подается на наматывающие бобины. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Копия получена с матрицы фазового стеклянного растра с дифракционной эффективностью 18%

Та б л и ц а 2