способ изготовления инструмента для выдавливания защитных элементов на поверхностях материала носителя

Формула изобретения

1. Способ изготовления инструмента для выдавливания защитных элементов на поверхностях материала носителя, заключающийся в том, что

а) создают оцифрованный трехмерный шаблон защитного элемента, и

б) переносят цифровые данные посредством лазерных лучей на инструмент для выдавливания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный перенос осуществляют посредством одностадийного процесса.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что данные для выполнения изображений или выдавливания рисунков переносят на инструмент для выдавливания одновременно с данными для защитного элемента.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что данные для выполнения изображений или выдавливания рисунков переносят на цилиндр для выдавливания бесстыковым и непрерывным образом.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что инструмент для выдавливания состоит из пары барабанов, представляющих собой пуансон и матрицу.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к способу изготовления инструмента для выдавливания защитных элементов на поверхностях материалов носителей, а также к материалу носителя, имеющему по меньшей мере один защитный элемент.

Для защиты от подделок ценные бумаги, банкноты, удостоверения личности, упаковочные материалы, изделия из фольги, кожи, документы и другие соответствующие изделия принято снабжать защитными элементами, предотвращающими несанкционированное воспроизведение таких документов или изделий. Например, типографским способом наносят индикаторы, специальные информационные символы или фоновые изображения. Для этого могут применяться все известные способы печати, такие как офсетная печать, глубокая печать, флексографическая печать, посредством высекального оборудования и копирования. Защитные элементы выполняют различимыми визуально либо при помощи особых избирательных средств, таких как ультрафиолетовое излучение или оптические декодеры. Такие системы известны из немецкого патента DE 19900856 С2. В отличие от этого описанные в настоящем изобретении защитные элементы могут быть выполнены исключительно типографским способом.

Ценные бумаги и банкноты также снабжают защитными элементами, которые, например, вдавливают или тиснят на бумаге в процессе ее изготовления. Тиснение затрудняет копирование ценных бумаг и легко поддается проверке визуальными средствами. В случае применения более стойкого тиснения, такого как бескрасочное тиснение, например, ценных бумаг, также возможно осуществлять тактильную проверку. Однако данные относительно грубые отпечатанные изображения не обеспечивают достаточной защиты от подделки, поскольку с развитием технологий машиностроения стало просто изготовлять штамповочные инструменты.

Как показывает опыт печати методом тиснения термопластичной фольгой, изготовленные способом лазерного гравирования гравировальные вальцы позволяют отображать структуры с высоким коэффициентом преломления. Данную особенность можно использовать, чтобы делать информацию визуально различимой под различными углами и/или при помощи оптических устройств.

При изготовлении инструментов для выдавливания по обычной технологии применяют многостадийные процессы производства. Шаблоны тисненых изображений способами репродукции, такими как фотография или голография, переносят на барабан. Для этого на барабаны наносят светочувствительные слои. Затем непосредственно через установку для формирования рисунка или через прозрачную пленку осуществляют экспонирование. Далее, на стадии обработки экспонированные участки поверхности барабана удаляют при помощи реактива для травления. Известен дополнительный способ, в котором существующую структуру, такую как голографическую структуру уровней, переносят на инструмент для выдавливания посредством штампования. Для осуществления данных способов, как правило, необходимо несколько ручных операций, что повышает производственные затраты и ограничивает возможность точного воспроизведения. Это также относится к чисто ручным способам, таким как гравирование на меди и стали, которые к тому же предусматривают длительное время обработки.

В немецком патенте DE 19706295 А1 описан способ печати, заключающийся в том, что двухмерные цветные отпечатки переносят при помощи копировальной подушки методом по типу печати типографскими красками.

В европейском патенте ЕР 1127710 А1 описан способ переноса красочного изображения с одного носителя на второй носитель при комнатной температуре. В данном случае для печати на устройстве типа струйного принтера выбирают оцифрованное изображение.

В европейском патенте ЕР 1288719 А2 и патентной заявке US 2003/0104308 описан материал, формирующий изображение, способ формирования изображения и способ изготовления цветопробы. В данном документе заявлен слоистый материал и способ печати, в ходе которого при помощи лазера изменяют химические свойства слоев, из которых состоит заявленный материал.

В европейском патенте ЕР 1318486 А1 описан способ, в котором используют установку для маркировки изделий. Указано, что данное изобретение может быть практически применено для создания двухмерных форм, а также что способ предусматривает по меньшей мере одну дополнительную стадию печати, которую осуществляют при помощи валиков или цилиндров с использованием особых чернил для создания невидимой кодировки.

В заявке WO 01/53113 А1 описаны ценные бумаги с оптически изменяющимися характеристиками. Они имеют различные оптически активные слои, покрытия и оптическое интерференционное изображение. В данном способе при помощи лазеров осуществляют разметку дифракционных картин, представляющих собой двухмерную структуру.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления инструмента для выдавливания защитных элементов на поверхностях материала носителя (материала-основы), который может быть использован для создания защитных элементов со структурой, обладающей высокой четкостью, недоступной для копирования при помощи обычных станочных систем.

Данная задача решается посредством способа по пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах. В пункте 1 также охарактеризован материал носителя с особым защитным элементом.

Согласно предложенному в изобретении способу изготовления инструмента для выдавливания защитных элементов на поверхностях материала носителя сначала создают оцифрованный трехмерный шаблон защитного элемента, а затем переносят цифровые данные на инструмент для выдавливания. Для создания шаблона на всех стадиях обработки используют ЭВМ. За счет этого шаблон не подвержен старению и может быть модернизирован в любое время, даже спустя много лет. Предложенная в изобретении методика позволяет создавать структуры с размерами в пределах, измеряемых нанометрами. В отличие от обычных способов, таких как голография, она также позволяет обрабатывать значительные по размеру поверхности. При помощи средств управления структуре поверхности может быть придана любая геометрия. Масштаб цифровых данных может быть изменен по усмотрению, что позволяет экономичным образом привести защитный элемент в точное соответствие требованиям. С учетом множества возможностей модернизации, которые обеспечивает цифровая обработка, скрытая информация может быть считана только при помощи соответствующего ключа.

Проверку на аутентичность осуществляют при помощи особого декодера, который обеспечивает технологию защиты комбинацией замок - ключ. Информация, которую содержит изделие, не может быть обнаружена в защитных элементах, образующих замок, и ее можно сделать визуально различимой только при помощи соответствующего ключа. Поскольку ключ и замок поставляют вместе с изделием, потенциальный подделыватель также должен изготовить ключ.

После соответствующей подготовки цифровые данные переносят на инструмент для выдавливания при помощи лазерных лучей, что позволяет формировать трехмерную структуру инструментов для выдавливания. Цифровая обработка также позволяет осуществлять идеально гладкие переходы. В отличие от этого, при помощи известной из уровня техники обработки едва ли можно скрыть исходные точки. Обработка с использованием лазерных лучей позволяет формировать структуру поверхности с точным геометрическим строением и резкими границами, что обеспечивает высокий коэффициент преломления. Это делает защитные элементы четко видимыми. В результате сканирования лишь происходит значительное ухудшение качества и в связи с этим воспроизведение защитного элемента невозможно. В случае применения технологии травления границы были бы сглажены и данный недостаток преодолен в настоящем изобретении.

Перенос может быть осуществлен за один одностадийный процесс. Тем самым обеспечивается простое и экономичное изготовление инструментов для выдавливания, а операция переноса может быть внедрена в существующие технологии.

Таким образом, способ также предусматривает возможность переноса на инструмент для выдавливания данных для выполнения изображений переменной глубины или выдавливания рисунков одновременно с данными для защитного элемента. Это неосуществимо за один одностадийный процесс при использовании обычных штамповочных машин, а также обычных печатных машин.

Способ также предусматривает возможность переноса на инструмент для выдавливания данных для выполнения изображений переменной глубины или выдавливания рисунков одновременно с данными для защитного элемента. Это неосуществимо за один одностадийный процесс не только при использовании обычных штамповочных машин, но также и обычных печатных машин, что означает, что в предлагаемой технологии выдавливания может быть без проблем и в правильном сочетании совмещена печать рисунков и защитного элемента.

Инструмент для выдавливания, например, может состоять из пары барабанов, представляющих собой пуансон и матрицу.

Инструмент для выдавливания может также представлять собой средство для литья под давлением (пресс-форму).

Он может также представлять собой такой инструмент, как валик для тиснения.

Предложенное изобретение позволяет создавать материал носителя, который имеет по меньшей мере один защитный элемент, содержащий синтезированные на ЭВМ трехмерные микроструктуры. Материал носителя может представлять собой металлическую или синтетическую поверхность, но также может состоять из кожи и текстурированных поверхностей с плохими печатными свойствами.

За счет применения инструмента для выдавливания с микроструктурированными барабанами согласно настоящему изобретению на такие поверхности также могут быть нанесены защитные элементы.

Для изготовления дифракционных решеток и дифракционных элементов, которые применяют в качестве известных из уровня техники ключей, необходимы дополнительные инструменты, которые производят механическими способами. Структуризация при помощи лазера позволяет использовать барабаны для выдавливания, например, состоящие из пуансона и матрицы, для вращательного штампования ключей. Это дает существенное экономическое преимущество по сравнению с обычным процессом постепенного изготовления ключей. Стоимость изготовления замка и ключа практически не отличается от стоимости изготовления изделий без защитных элементов.

Раскрытые в описании и формуле изобретения особенности изобретения могут быть существенными для реализации изобретения, как по отдельности, так и в любом сочетании.