защитный элемент на основе прозрачной полимерной пленки, способ его изготовления и полиграфическая продукция с такими элементами

Формула изобретения

1. Защитный элемент для полиграфической продукции, такой как ценные документы, банкноты, кредитные карты, удостоверяющие документы, содержащий многослойную прозрачную полимерную пленку с первым растрированным изображением, выполненным на верхней поверхности верхнего слоя пленки с разрешением того же порядка, что и толщина пленки, и вторым растрированным изображением, отличным от первого растрированного изображения, выполненным на нижней поверхности одного из ниже лежащих слоев полимерной пленки и/или на поверхности защищаемой продукции, на которой расположен защитный элемент, причем второе растрированное изображение расположено таким образом, что при наблюдении изображений на отражение под различными углами или на просвет наблюдаемое изображение плавно меняется от позитивного к негативному или наоборот, при этом первое и второе растрированные изображения выполнены прозрачными, и/или полупрозрачными, и/или светоотражающими, и/или люминесцирующими, и/или рельефными.

2. Защитный элемент по п.1, отличающийся тем, что первое и второе растрированные изображения выполнены с помощью линейного растрирования.

3. Защитный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что в первом растрированном изображении растрирующие линейные элементы сдвинуты по фазе в зависимости от уровня серости растрируемого полутонового рисунка.

4. Защитный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что второе растрированное изображение выполнено растрирующими элементами различного цвета.

5. Защитный элемент по п.3, отличающийся тем, что второе растрированное изображение выполнено растрирующими элементами различного цвета.

6. Защитный элемент по любому из пп.1, 2, 5, отличающийся тем, что первое растрированное изображение выполнено на верхней поверхности одного из ниже лежащих слоев, причем первое растрированное изображение расположено выше второго растрированного изображения.

7. Способ изготовления защитного элемента для полиграфической продукции, включающий нанесения растрированных изображений на поверхности слоев прозрачной полимерной пленки так, что первое растрированное изображение наносят на верхнюю поверхность верхнего слоя пленки с разрешением того же порядка, что и толщина пленки, а второе растрированное изображение, отличное от первого растрированного изображения, наносят на нижнюю поверхность одного из ниже лежащих слоев полимерной пленки и/или на поверхность защищаемой продукции, на которой расположен защитный элемент, нанесение изображений осуществляют методами локальной карбонизации и/или гравирования с помощью лазерного луча в поверхностных слоях пленки толщиной 1-10 мкм и/или методами термодиффузионного копирования.

8. Способ изготовления защитных элементов по п.7, отличающийся тем, что первое и второе растрированные изображения выполняют с помощью линейного растрирования.

9. Способ изготовления защитных элементов по п.7 или 8, отличающийся тем, что в первом растрированном изображении растрирующие линейные элементы сдвигают по фазе в зависимости от уровня серости растрируемого полутонового рисунка.

10. Способ изготовления защитных элементов по п.7 или 8, отличающийся тем, что второе растрированное изображение выполняют растрирующими элементами различного цвета.

11. Способ изготовления защитных элементов по п.9, отличающийся тем, что второе растрированное изображение выполняют растрирующими элементами различного цвета.

12. Способ изготовления защитных элементов по любому из пп.7, 8, 11, отличающийся тем, что первое растрированное изображение наносят на верхнюю поверхность одного из ниже лежащих слоев, располагая первое растрированное изображение выше второго растрированного изображения.

13. Полиграфическая продукция, содержащая защитные элементы, охарактеризованные в любом из пп.1-6.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области защитных технологий, предназначенных для защиты от подделки удостоверяющих документов, кредитных карт, банкнот и ценных бумаг, включающих пластиковые структуры с защитными признаками.

Известны технические решения защиты пластиковых документов путем изготовления их в виде многослойных тонкопленочных структур, в которых запись идентифицирующих изображений и текста производится в разных слоях и на разных поверхностях полимерных слоев. При этом добиваются проявления специфических оптических эффектов при рассматривании изображений и текста под различными углами наблюдения и различных углах освещения.

Например, в заявке US 2005/0035590 A1, 17.02.2005 предложен идентификационный документ, выполненный в виде многослойного полимерного материала, на различных поверхностях которого нанесены различные изображения. Изображения наносят на поверхности отдельных слоев до формирования многослойной структуры известными полиграфическими методами. Такой способ маркировки неудобен, а во многих случаях и не применим, т.к. часто требуется проведение индивидуальной маркировки документа, т.е. проведение его персонализации. Нанесение изображений на поверхности слоев целесообразно проводить в процессе одного цикла персонализации готового бланка документа.

Аналогичное техническое решение предложено в патенте ЕР 1780682 A1, 30.10.2006, где слои с идентифицирующими изображениями выполнены в маркируемом документе и в специальном идентифицирующем устройстве (фильтре), которое при идентификации необходимо совмещать с поверхностью замаркированного документа. Такое решение для персонализации документов крайне неудобно как при маркировке, так и при проверке идентифицирующих меток.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является изобретение по заявке WO 00/00356, 06.01.2000. Ближайший аналог описывает защитный элемент для полиграфической продукции, в котором на поверхности изделия выполнены, по меньшей мере, два изображения, отделенных друг от друга слоем прозрачного материала. Толщина слоя материала и расстояние между двумя соседними элементами изображений подобраны таким образом, что при изменении угла зрения наблюдаемое изображение меняется (т.н. муаровый эффект). Однако и в этом решении изображения наносят на поверхности слоев многослойной полимерной структуры не в едином цикле персонализации бланка идентификационного документа.

Задача и технический результат изобретения - получение защитного элемента, позволяющего проводить персонализацию (индивидуальное маркирование) готового бланка документа в едином цикле путем создания изменяемых изображений в полимерной пленке.

Поставленная задача решается следующим образом. Защитный элемент для полиграфической продукции, такой как ценные документы, банкноты, кредитные карты, удостоверяющие документы, содержит многослойную прозрачную полимерную пленку с первым растрированным изображением, выполненным на верхней поверхности верхнего слоя пленки с разрешением того же порядка, что и толщина пленки, и вторым растрированным изображением, отличным от первого растрированного изображения, выполненным на нижней поверхности одного из

нижележащих слоев полимерной пленки и/или на поверхности защищаемой продукции, на которой расположен защитный элемент, причем второе растрированное изображение расположено таким образом, что при наблюдении изображений на отражение под различными углами или на просвет наблюдаемое изображение плавно меняется от позитивного к негативному или наоборот, при этом первое и второе растрированные изображения выполнены прозрачными, и/или полупрозрачными, и/или светоотражающими, и/или люминесцирующими, и/или рельефными.

Дополнительно защитный элемент характеризуется тем, что

- первое и второе растрированные изображения выполнены с помощью линейного растрирования;

- в первом растрированном изображении растрирующие линейные элементы сдвинуты по фазе в зависимости от уровня серости растрируемого полутонового рисунка;

- второе растрированное изображение выполнено растрирующими элементами различного цвета;

- первое растрированное изображение выполнено на верхней поверхности одного из нижележащих слоев, причем первое растрированное изображение расположено выше второго растрированного изображения.

Результат достигается также с помощью способа изготовления защитного элемента для полиграфической продукции, включающего нанесение растрированных изображений на поверхности слоев прозрачной полимерной пленки так, что первое растрированное изображение наносят на верхнюю поверхность верхнего слоя пленки с разрешением того же порядка, что и толщина пленки, а второе растрированное изображение, отличное от первого растрированного изображения, наносят на нижнюю поверхность одного из нижележащих слоев полимерной пленки и/или на поверхность защищаемой продукции, на которой расположен защитный элемент, нанесение изображений осуществляют методами локальной карбонизации и/или гравирования с помощью лазерного луча в поверхностных слоях пленки толщиной 1-10 мкм, и/или методами термодиффузионного копирования.

Дополнительно способ характеризуется тем, что

- первое и второе растрированные изображения выполняют с помощью линейного растрирования;

- в первом растрированном изображении растрирующие линейные элементы сдвигают по фазе в зависимости от уровня серости растрируемого полутонового рисунка;

- второе растрированное изображение выполняют растрирующими элементами различного цвета;

- первое растрированное изображение наносят на верхнюю поверхность одного из нижележащих слоев, располагая первое растрированное изображение выше второго растрированного изображения.

Задача решается также с помощью полиграфической продукции, содержащей защитные элементы, охарактеризованные так, как это указано выше.

Заявленный защитный элемент изготавливают заявленным способом следующим образом.

На фиг.1 представлена схема нанесения растрированных изображений на полиграфическое изделие с защитным элементом, где показаны:

1 - лазер,

2 - линза,

3 - луч,

4 - изображение,

5 - верхний слой,

6 - клеевая прослойка,

7 - слой, лежащий ниже слоя 5.

На фиг.2 представлен пример исходного фотографического изображения.

На фиг.3 показаны растрированные изображения участков исходного изображения, имеющих одинаковую плотность почернения (16 градаций почернения).

На фиг.4 - окончательное растрированное изображения на защитном элементе.

Нанесение изображений и текстовых данных на полимерную многослойную структуру может производиться сфокусированным лазерным пучком, сканирующим поверхность пленки (гравирование), методами локальной карбонизации или методами двухсторонней печати, например: методом термодиффузионного копирования, которые позволяют формировать заданные растрированные изображения на различных поверхностях многослойной полимерной структуры.

Пример 1

Запись верхнего изображения проводят в верхнем слое готовой многослойной прозрачной структуры, причем эта многослойная структура склеена с лежащим ниже слоем с помощью адгезива с повышенным показателем преломления. При записи (фиг.1) луч 3 лазера 1, сфокусированный линзой 2, формирует изображение 4 только в верхнем слое 5 многослойной структуры, а в лежащих ниже слоях запись не происходит, т.к. лазерный луч отражается от границы раздела в области клеевой прослойки 6. Для формирования изображения именно в верхнем слое готовой многослойной структуры необходимо, чтобы длина волны лазерного излучения, показатели преломления и поглощения прозрачных слоев 5 и 7 и клеевой прослойки 6 были подобраны таким образом, что запись происходит только в верхнем слое со стороны падения луча.

В одном из лежащих ниже прозрачных слоев, на некотором расстоянии от верхнего изображения, формируется второе растрированное изображение 8, например пространственная решетка с заданным пространственным периодом, скважностью, определенной фазой и ориентацией относительно растрированного изображения в верхнем слое.

Нижнее растрированное изображение может формироваться при записи лазерным пучком с нижней стороны структуры или при перефокусировке лазерного луча на нижнюю поверхность полимерной структуры, либо наноситься полиграфическими способами методами двусторонней печати, например методом термодиффузионного копирования, или использовать предварительное нанесение на верхнюю поверхность нижнего слоя до момента его склеивания (ламинирования) с верхними прозрачными слоями растрового изображения, не содержащего индивидуальной информации, необходимой для персонализации, которая в этом случае записывается только на верхней поверхности верхнего слоя полимерной структуры.

При наблюдении изображений под различными углами происходит затемнение определенных участков верхнего изображения участками нижнего, в результате чего наблюдаемые на просвет или отражение изображения под различными пространственными углами будут плавно изменяться из негативных в позитивные или наоборот. Такой эффект плавного изменения изображения достигается в случае, если разрешение растрирования по величине сопоставимо с толщиной пленки.

Пример 2. Все приемы повторяли пример 1, но первое растрированное изображение выполнили на верхней поверхности одного из нижележащих слоев, причем первое растрированное изображение было расположено выше второго растрированного изображения. Это целесообразно, например, если верхние слои выполняют функцию защиты от механических и/или химических воздействий. Кроме того, если на верхней стороне нижнего слоя разместить тонкий слой фольги, разрушаемый при попытке отклеивания нижнего слоя, то защитный элемент приобретает функцию дополнительной защиты, регистрирующей попытки расклеивания (расщепления пластикового документа).

Пример 3. Все приемы повторяли пример 1, но первое растрированное изображение выполнили на верхней поверхности одного из нижележащих слоев, причем первое растрированное изображение было расположено выше второго растрированного изображения. Это целесообразно, например, если верхние слои выполняют функцию защиты от механических и/или химических воздействий. Кроме того, если на верхней стороне нижнего слоя разместить тонкий слой термолака с топографическим изображением, разрушаемого при попытке отклеивания нижнего слоя, то защитный элемент приобретает функцию дополнительной защиты, регистрирующей попытки расклеивания (расщепления пластикового документа).

В предлагаемом техническом решении используется оригинальное растрирование верхнего изображения (портретного фотографического изображения) в виде симметричной решетки (темная полоса равна по толщине прозрачной) с некоторой пространственной частотой, равной пространственной частоте симметричной решетки в нижнем слое, но фазовый сдвиг в верхней решетке не однороден по ее поверхности и варьируется в пределах одного полупериода в зависимости от степени почернения в окрестности рассматриваемой точки изображения. На фиг.2 показано первоначальное изображение - оригинал, на фиг.3 - растрированные изображения участков исходного изображения, имеющих одинаковую плотность почернения (16 градаций почернения), и на фиг.4 - окончательное растрированное изображение, формируемое в верхнем слое структуры защитного элемента.

Полосы растра в нижнем рисунке могут быть выполнены цветными, в этом случае при наблюдении верхнего изображения под различными углами цвет изображения будет меняться.

Наличие изменений в контрастности и цветности наблюдаемой картины (наблюдаемый плавный переход от позитивного изображения к негативному и обратно) при изменении угла наблюдения и является характерным защитным признаком, который трудно повторить и имитировать без наличия специального дорогостоящего оборудования.

Кроме того, если на верхней стороне нижнего слоя размещать тонкий слой фольги, краски, напыленного слоя металла или слоя термолака с голографическим изображением, разрушаемого при попытке отклеивания нижнего слоя, то защитный элемент приобретает функцию дополнительной защиты, регистрирующей попытки расклеивания (расщепления пластикового документа).