способ изготовления голографических этикеток

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ ЭТИКЕТОК, заключающийся в формировании голограммы изображения маркировочного знака и регистрации рельефно-фазовой голограммы изображения маркировочного знака путем деформации рабочего слоя этикетки, нанесении отражающего покрытия, нанесении клеящего покрытия на оборотную сторону этикетки, отличающийся тем, что рабочий слой этикетки формируют в виде многослойной структуры, содержащей подложку и фоточувствительный термопластический регистрирующий слой, формирование голограммы изображения маркировочного знака осуществляют на поверхности регистрирующего слоя, регистрацию рельефно-фазовой голограммы изображения маркировочного знака осуществляют после ее формирования, отражающее покрытие наносят последовательно на поверхность регистрирующего слоя после регистрации голограммы, причем деформацию рабочего слоя этикетки производят бесконтактно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к рекламе, полиграфии, банковскому делу (в частности, к средствам защиты ценных бумаг), преимущественно к изготовлению этикеток, шильдиков, наклеек и ярлыков, носящих рекламный или защитный (от подделки) характер.

Высокая дифракционная эффективность, дешевизна, сравнительная простота технологии изготовления обусловили преимущественное использование при изготовлении голографических этикеток отражательных (рельефно-фазовых) голограмм.

Известен способ изготовления голографических этикеток [1] заключающийся в регистрации первичной голограммы маркировочного знака, формировании радужной голограммы и ее копировании на этикетку, причем копирование осуществляют путем регистрации вторичной голограммы на позитивном фоторезистивном материале, травлении, изготовлении матрицы-копии с травленной вторичной голограммы и нанесении голограммы изображения маркировочного знака на этикетки путем их контактной деформации (штамповки) с помощью матрицы-копии. В качестве подложки основы этикетки при этом используют металлизированную лавсановую ленту.

К недостаткам известного способа относятся сложная технология изготовления, обусловленная многоступенчатым процессом изготовления этикетки и многократным копированием голограмм, и низкое быстродействие, обусловленное наличием операций перезаписи голограммы и процессов фотохимической обработки. Кроме того, использование при изготовлении голографических этикеток операций штамповки с матрицы приводит к невозможности получения единичных экземпляров (малых серий) голографических этикеток вследствие дороговизны процесса.

Известен также способ изготовления голографических этикеток [2] заключающийся в формировании голограммы изображения маркировочного знака и регистрации рельефно-фазовой голограммы изображения маркировочного знака путем деформации рабочего слоя этикетки, представляющей собой нанесенное на рабочий слой отражающее покрытие, нанесении клеящего покрытия на оборотную сторону этикетки после фиксации рельефно-фазовой голограммы. Данный способ является наиболее близким к изобретению и выбран за прототип.

Недостатки известного способа сложность и низкое быстродействие обусловлены теми же, что и в способе-аналоге причинами.

Техническим результатом изобретения является упрощение технологии и повышение быстродействия способа.

Технический результат достигается тем, что по способу, заключающемуся в формировании голограммы изображения маркировочного знака и регистрации рельефно-фазовой голограммы изображения маркировочного знака путем деформации рабочего слоя этикетки, нанесении отражающего покрытия, нанесении клеящего покрытия на оборотную сторону этикетки, рабочий слой этикетки формируют в виде многослойной структуры, содержащей подложку и фоточувствительный термопластический регистрирующий слой, формирование голограммы изображения маркировочного знака осуществляют на поверхности регистрирующего слоя, регистрацию рельефно-фазовой голограммы изображения маркировочного знака осуществляют непосредственно после ее формирования, отражающее покрытие наносят на поверхность регистрирующего слоя после регистрации голограммы, причем деформацию рабочей поверхности этикетки производят бесконтактно.

На фиг. 1 приведена схема изготовления голографической этикетки по предложенному способу, где 1 маркировочный знак, 2 источник когерентного излучения, 3 схема формирования голограммы, 4 этикетка, 5 устройство проявления голограммы, 6 высоковольтный источник, 7 теплопровод, 8 синхронизатор; на фиг. 2 этикетка в разрезе до формирования голограммы; на фиг. 3 в процессе изготовления до теплового проявления; на фиг. 4 после фиксации голограммы до и после (фиг. 5) нанесения отражающего покрытия, где 9 отражающее покрытие, 10 регистрирующий слой, 11 клеящее покрытие, 12 подложка.

Сущность заявленного способа заключается в следующем.

Формируется маркировочный знак 1, голографическую этикетку изображения которого необходимо получить (он может представлять собой объемную модель либо плоский транспарант). Подсвечивая маркировочный знак источником 2 когерентного излучения, получают его когерентное изображение, используя которое, с помощью схемы 3 формирования голограммы (например, в случае регистрации радужной голограммы используют голограмму изображения, восстановленную с щелевой голограммы (маркировочный знак) на поверхности этикетки формируют голограмму требуемого типа.

Формирующие голограмму пучки когерентного излучения вызывают в каждой точке изображения пропорциональные интенсивности излучения локальные изменения физико-химических свойств регистрирующего слоя 10, нанесенного на рабочую сторону подложки 12, т.е. в качестве рабочего слоя используют фоточувствительный термопластический слой, нанесенный на полимерную подложку 12 (фиг. 2). Для повышения чувствительности регистрирующего слоя перед формированием голограммы на его поверхность наносят равномерный электростатический заряд. Под воздействием когерентного излучения происходит изменение плотности поверхностного заряда, что обеспечивает преобразование равномерного заряда в потенциальный рельеф, пропорциональный распределению интенсивности излучения по поверхности регистрирующего слоя (фиг. 3). При последующей тепловой обработке возникшие локальные изменения поверхностного электрического поля трансформируются в геометрический рельеф, глубина которого пропорциональна локальной интенсивности когерентного излучения, формирующего голограмму изображения маркировочного знака.

Снятие тепловой нагрузки позволяет фиксировать геометрический рельеф и тем самым получить рельефно-фазовую голограмму голограмму изображения маркировочного знака (фиг. 4). При этом деформация рабочей поверхности этикетки осуществляется без механического контакта, только за счет импульсного теплового воздействия.

Формирование голограммы и фиксацию отражательной голограммы осуществляют непосредственно на поверхности каждой, отдельно взятой этикетки, что позволяет оперативно вводить в регистрируемые маркировочные знаки изменения, обеспечивающие идентифицируемость каждой этикетки (например, номер). Нанесение на оборотную сторону этикетки клеящего покрытия может быть осуществлено как в ходе единого технологического процесса изготовления этикеток, так и после печати тиража.

Для более полного описания работы заявленного способа приведем пример его реализации в устройстве.

Маркировочный знак 1 подсвечивают излучением источника 2 когерентного излучения (лазера) и с помощью схемы 3 формирования голограммы формируют когерентное изображение маркировочного знака на региcтрирующем cлое 10 этикетки, обеcпечивая экcпонирование рабочего слоя. Одновременно на слой 10 этикетки 4 наносят электростатический заряд посредством высоковольтного источника 6, в разрядный промежуток которого помещают этикетку. Синхронизацию процеccов нанеcения заряда, экcпонирования, проявления и фикcации голограммы осуществляют посредством синхронизатора 8 (задатчика временных интервалов с выходными ключами и затвором) для модуляции излучения лазера 2. Для фиксации рельефно-фазовой голограммы после экспонирования нагревают регистрирующий слой. При этом в качестве устройства 5 теплового проявления голограммы может быть применен импульсный источник тока, нагруженный на теплопровод 7, находящийся в тепловом контакте с этикеткой (например, токопроводящее покрытие на диэлектрической подложке, прижатой к оборотной стороне этикетки).

После снятия теплового воздействия геометрический рельеф, а следовательно, и рельефно-фазовая голограмма фиксируются на поверхности рабочего слоя (фиг. 4). Для повышения дифракционной эффективности зафиксированной голограммы изображения маркировочного знака на рабочую поверхность этикетки наносят, например, испарением в вакууме, отражающее покрытие 9 (металлизированный слой). На оборотную сторону этикетки наносят клеящее покрытие 11, что осуществляют на стандартном полиграфическом оборудовании (как и нанесение регистрирующего слоя 10) поливочных машинах.

Основными преимуществами способа являются увеличение быстродействия и упрощение технологии изготовления этикетки. Это обеспечивается отказом от операций фотохимической обработки и непосредственным формированием голограмм на поверхности изготавливаемых этикеток.