專利名稱：印刷機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及單張紙給紙(sheet-fed)或卷筒紙給紙(web-fed)印刷機、印刷方法和用于紙式證券的安全元件(security element)。
背景技術：
在紙式證券領域，尤其是紙幣，越來越多地需要防止偽造的安全元件。在最近幾年，計算機、掃描儀和復印機經(jīng)歷了顯著的技術進步并且目前以合理的價格購得高性能的設備是可能的。既然這種設備的性能已經(jīng)變得非常優(yōu)異，就需要開發(fā)其自身也具有更優(yōu)異性能的新防安全元件，用于紙式證券如紙幣、支票、信用卡、護照或身份證和其它類似的文件安全元件，以防止這些文件被偽造和防止它們可能被當前的計算機、掃描儀和復印機復制。
已知的用于抵御偽造的安全元件，舉例來說，由多色線條和/或圖案的疊加組合構成，這些組合僅在一定條件如紫外光下或在對著光舉起的時候可見。這些安全元件的優(yōu)點是它們在將被防護的紙件上易于印刷或設置和能夠使用簡單的設備、甚至使用裸眼進行檢測，但是不能使用當前的印刷機、掃描儀和復印機復制。
舉例來說，作為參考被引入本申請的美國專利US6,050,606描述了紙式證券如紙幣的安全元件。此安全元件形成有具有至少兩個并列區(qū)的背景，各區(qū)具有其自身的幾何圖案，所述的區(qū)具有不同的色密度。安全元件進一步包括對應于最小色密度區(qū)的圖案，該圖案以選定的顏色被重疊印刷在所述區(qū)上以補償所述兩區(qū)之間的色密度差別。這樣，在裸眼下安全元件顯示為均勻且無圖案的，但是如果所述標記被復印，此圖案變得清晰可見。
作為參考被引入本申請的美國專利US5,443,579描述了另一種在基片上印刷潛像的方法。根據(jù)此專利，浮雕線條的印刷結合無浮雕線條的印刷。這樣，產生了不能被復印機或其它光學機械方法復制的彩色潛像。
作為參考被引入本申請的美國專利US5,853,197和US5,487,567顯示了裸眼不易于看到而相反在復印或掃描復制時明顯可見的安全元件。
另一項特有技術使用水印，其中基片如紙用只有被舉起到光線下可見的線條或圖案進行標記。此項技術的另一個發(fā)展涉及由基片中創(chuàng)建的窗口所形成的偽水印，此技術尤其用于通常自身不透明的紙基片，所述窗口自身是透明的。
作為參考其內容被引入本申請的美國專利US6,082,778描述了防止被復印機非授權復制的身份證。在此專利中，構思是通過將金屬薄膜提供的保護效果與額外層的物理、尤其光學性能結合建造安全元件，其組合效果阻止身份證被復制。在一透明的保護層下在具有特定光學性能的層上面有一層金屬。在第一實施例中，金屬層在局部被去除，于是裸露具有特殊光學性能的層，也就是使之在去除金屬區(qū)可見。層間對比度差異使去除金屬形成的標記容易被裸眼識別。在一個特定的實施例中，具有特殊光學性能的層為深色，如黑色。金屬化區(qū)域的直接反射和具有高吸收率的層(黑色層)的組合防止了對比度差異被檢測到，這樣在此安全元件的復制件上去除金屬形成的信息完全消失。
在又一個實施例中，具有特殊光學性能的層包含熒光或磷光物質，在復印機光的照射下熒光或磷光物質不會發(fā)射可見光譜中任一波長的任何光，這就意味著此區(qū)域也不能被復制。
根據(jù)現(xiàn)有技術中已知的其它技術，利用激光直接標記基片或標記施加到所述基片的層，和由此產生使用復印機或掃描儀不能復制的安全元件。
其它的安全元件使用采用金屬補丁(已知為“箔”)或全息圖形式和也具有波紋(moires)和其它類似圖案的光可變器件(“OVD”)，所有這些形式，一方面，如果使用當前設備復制也非常難以復制，另一方面，使用適當?shù)脑O備或用裸眼進行視覺檢測非常容易。
也已知使用特殊油墨如光可變油墨用于在紙式證券基片上印刷特定的圖案或幾何形狀。這些油墨在現(xiàn)有技術中本身已知，包含具有光可變效果的顏料并且根據(jù)它們被觀測的角度改變顏色。例如，公開專利US2002/0160194A1，US2002/0182383A1和EP1239307公開了這樣的油墨，因為它們描述了這種油墨和成分，它們的內容作為參考被引入本申請中。
當使用這些油墨時，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包含額外磁性層、帶有光可變效果的顏料可以借助于磁場定向，由此產生特定的效果。此特定技術由公開專利US6,103,361，US5,630,877，WO03/000801和US5,364,689所公開并作為參考被引入本申請。
然而，當使用光可變油墨印刷時遇到的一個問題在于，此油墨通常用于印刷紙式證券(如紙幣)的面值，此面值通常標記為與紙幣的長度方向平行。另外，當紙式證券圍繞平行于它的長度方向的軸線轉動(上下運動)而不是圍繞平行于它的寬度方向的軸線(左右運動)轉動時，仍然追求建立可視的光學效果，第一運動對于使用者更直觀。
傳統(tǒng)地，以矩陣形式排列的紙式證券的紙承載壓痕(impression)沿所述壓痕的寬度方向運動，這樣在傳統(tǒng)印刷機中靜止磁場的一體化使運動平行于壓痕的寬度以產生可視效果(上面提到的左右轉動)。如果要在希望的方向(上面提到的上下轉動)獲得特定的效果，在希望的方向(上面提到的上下轉動方向)產生的效果使紙頁移動方向改變。于是，現(xiàn)有的機器需要重大改動，這幾乎沒有經(jīng)濟利益并且增加了印刷所需的時間。
因此，本發(fā)明的一個目的是改進已知的方法和設備。

發(fā)明內容
本發(fā)明的另一個目的是提供一種印刷機和一種由該印刷機采用的能增強印刷安全性的方法。
尤其是，本發(fā)明的一個目的是提供一種能以簡單的方式并入現(xiàn)存機器中的印刷系統(tǒng)，尤其適用于紙式證券的系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個目的是使得到適用于紙式證券的特定的印刷方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進的安全元件。
本發(fā)明由權利要求書的特征限定。


從幾個實施例的描述和參照附圖將會更好地理解本發(fā)明，附圖中圖1顯示了絲網(wǎng)印刷機的示意圖，圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的壓印滾筒的一個實施例，圖3A和3B顯示了圖2實施例的兩個變體，圖4顯示了本發(fā)明獲得的效果的工作視圖，圖4A和4B示意性地顯示了具有可變光學效果的磁性顏料的方向的第一設置，
圖5A和5B示意性地顯示了具有可變光學效果的磁性顏料的方向的第二設置，圖6A和6B示意性地顯示了具有可變光學效果的磁性顏料的方向的第三設置。
具體實施例方式
首先參照圖1描述傳統(tǒng)的單張紙給紙印刷機。在專利US6,109,172中已經(jīng)詳細地描述了這種已知的印刷機，并且由于涉及到絲網(wǎng)印刷機的操作原理，它的內容作為參考包含在本申請中。該印刷機包括包含印刷用的紙的箱1、沿路徑3向給紙滾筒4連續(xù)傳送紙張的給紙器件2、用于將連續(xù)的紙張傳輸?shù)綁河L筒6上的傳輸滾筒5、帶有刮墨刀并與壓印滾筒6協(xié)作的兩個絲網(wǎng)滾筒7和8，以及一旦紙頁印刷完畢將其輸送到出口箱10的鏈式叼紙系統(tǒng)(gripper system)9。
由于印刷機包括帶有刮墨刀55、56的兩個絲網(wǎng)滾筒7和8，它能夠以兩種顏色在連續(xù)紙頁上絲網(wǎng)印刷。在壓印滾筒6上紙張首先通過第一絲網(wǎng)滾筒7，此時它們被絲網(wǎng)印刷第一種顏色，然后它們通過第二絲網(wǎng)滾筒8，在那里它們被絲網(wǎng)印刷第二種顏色。此第二次壓痕可以印刷在與第一絲網(wǎng)滾筒7印刷的壓痕不相同的區(qū)域中或在同一區(qū)域中。在后面一種情況下，需要增加用于干燥第一絲網(wǎng)滾筒7沉積的油墨的系統(tǒng)，例如紫外燈或一些其它的等效系統(tǒng)。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明、圖1結構中的壓印滾筒6的截面，也就是被給紙滾筒、兩個絲網(wǎng)滾筒7和8、一個卸載系統(tǒng)9如叼紙鏈和干燥系統(tǒng)10如紫外燈所圍繞的壓印滾筒6。
根據(jù)本發(fā)明，壓印滾筒6包括對應于基片紙上的各壓痕分散放置的多個磁鐵12、13和14，各套磁體由壓印滾筒6中的凹槽15、16、17分隔開，其中放置用于支持紙張在壓印滾筒6上的叼紙系統(tǒng)。這些磁體可以通過任何適當?shù)姆椒ū还潭ǖ綕L筒上，具體可以采用粘結、螺紋連接或一些等同手段。
根據(jù)本發(fā)明的第一變體，磁性元件59(例如磁體)沒有直接放置在壓印滾筒6中而是放在卸載滾筒57中。
根據(jù)本發(fā)明的第二變體，磁性元件60(如磁體)沿基片傳遞方向放置在位于卸載滾筒和紫外燈10之間的中間滾筒58中。
根據(jù)又一變體，磁體放置在壓印滾筒6和/或卸載滾筒57和/或中間滾筒58中。
兩個變體的優(yōu)點是，由于壓印滾筒6的不平坦表面，它們能夠保持傳統(tǒng)的壓印滾筒而不會在壓痕中產生鼓塊或凹陷。
圖3A和3B示意性地顯示了帶有兩個磁體變體的壓印滾筒的兩個局部視圖。在第一變體(圖3A)中，壓印滾筒6包括至少一個凹槽18，夾持被印刷的基片1的叼紙系統(tǒng)19位于其中。
滾筒另外包括第二凹槽20，其中磁體21、22對應于基片(未示出)上的壓痕位置分散放置。磁體21、22被非磁性材料片24遮蓋，例如鋁或不銹鋼。在此變體中，磁體21、22是永久磁鐵。
在圖3B的變體中，相同的元件以與圖3A相同的方式標記，而差異是磁體所用的方式。在此變體中，使用線圈25、26。
參照圖3A和3B闡述的壓印滾筒6的原理肯定以相同的方式適用于上面所述的本發(fā)明的變體，當它是支持磁性元件的卸載滾筒57和/或中間滾筒58時。
本發(fā)明所用的原理示意性地顯示在圖4中。此圖顯示了光可變油墨的壓痕已經(jīng)沉積在其上的基片27，如一張紙。壓印滾筒6包括，如圖所示，產生圖中所示磁力線29、30的永久磁鐵28。此外，由于光可變油墨包含具有光可變效果的磁性顏料，磁力線29、30將沿圖4所指方向使這些顏料定向。在中心區(qū)31中，顏料會豎直排列，而在外側區(qū)域32和33，顏料將采取較為水平的方式，如圖所示。這樣，根據(jù)壓痕被觀測的角度，壓痕的外觀顏色會改變，而方向上的變化會在壓痕中產生對隨著顏色變化的壓痕的動態(tài)效果。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個優(yōu)點是，由于紙頁相對于磁體靜止，避免了上述問題，即相對于要建立光學效果的方向，與紙頁移動的習慣方向有關的問題?，F(xiàn)在可能的是，建立這種效果而沒有改變連續(xù)紙頁的移動方向，或者甚至在一張相同的紙頁上，在不同方向(其可以或可以不相互垂直)建立具有光學效果的安全元件，而沒有影響連續(xù)紙頁的移動方向或使用光可變油墨印刷連續(xù)壓痕的需要。
圖4A和4B顯示了能夠根據(jù)本發(fā)明的設備獲得的第一光學效果。在圖4A中，在包含具有可變光效果的磁性顏料的油墨中壓痕40形成數(shù)字“100”。為了正確地顯示所得的效果，此壓痕40的上半部顏色較淡而其下半部較深。
圖4A中的壓痕41顯示了與壓痕40相同的壓痕，除了經(jīng)歷了繞軸X的旋轉以改變壓痕被觀測的角度。從此位置，現(xiàn)在是下半部顏色較淡而上半部顏色較深。
為了獲得此效果，顏料借助于磁體調整方向，如圖4B所示的A-A剖面，也就是說在左邊部分42中大致45°而在右邊部分43中大致為135°。
這樣，通過圍繞軸X在兩個方向旋轉，獲得在壓痕的兩半部中的預定的顏色變化并帶來動態(tài)的光效果，采用傳統(tǒng)的方法如掃描或復印不能復制此光效果。
參照圖5A和5B描述能由本發(fā)明獲得的第二光效果。壓痕44形成數(shù)字“100”并包括上部較淡的區(qū)域。通過圍繞軸X轉動壓痕，然后較淡的區(qū)域在壓痕中移動，如壓痕45和46所示，以移動到壓痕的中心部分(壓痕45)和其下半部分(壓痕46)。
這種光學效果是通過對應于圖5A的B-B剖面的圖5B所示的使顏料定向而獲得的。如圖所示(從左到右)，顏料的方向是首先基本豎直(區(qū)47)，然后逐漸達到水平方向(區(qū)48)，然后最終回到基本豎直的方向(區(qū)49)。
這樣，通過圍繞軸X在兩個方向轉動，獲得壓痕中較淡區(qū)的移動的視覺效果并帶來不可能通過復印或掃描復制的動態(tài)光學效果。
圖6A和6B描述了第三光學效果。此效果通過使用相同的光可變油墨建立的兩個疊加的壓痕獲得。當以右側角度觀測壓痕時(壓痕50)，壓痕是明亮的并且背景無光澤。如果以任意方向不管怎么轉動壓痕，會有亮區(qū)和暗區(qū)的顛倒(壓痕51)。此外，如果橫向地改變方向(壓痕52)，也獲得顏色的變化。
這些光學效果通過圖6B的C-C剖面所示的壓痕獲得，其中存在顏料沿第一方向走向的第一層53和顏料沿第二方向走向的第二層54，兩個方向不同。在基片上連續(xù)沉積這些層，并且第一層53必須在第二層沉積前被干燥，以保持在所述第一層中顏料的方向。
本發(fā)明不限于所描述的實施例，而是可在所要求的保護范圍內進行改變。例如，絲網(wǎng)可以由滾筒負載(如圖1和2中的機器所示)，或絲網(wǎng)也可以是平坦的。
不同類型的油墨也是可能的，只要它們包含磁定向顏料。
權利要求
1.一種用于印刷采用單張紙或者連續(xù)卷筒紙形式的基片(1)的印刷機，所述基片用于接收至少一個壓痕，包括用于將基片(1)傳送到壓印滾筒(6)上的至少一個傳輸系統(tǒng)(5)、至少一個圓筒形或平坦形狀的絲網(wǎng)(7，8)，該絲網(wǎng)與壓印滾筒(6)協(xié)作并將用含有能被磁場定向的顏料的油墨通過絲網(wǎng)印刷印刷基片，以及用于在印刷操作后運走基片(1)的卸載系統(tǒng)(9)，其特征在于所述的壓印滾筒包括位于其印刷表面上的至少一個磁性元件(12，13，14)，所述磁性元件放置在對應于所述基片上的由所述絲網(wǎng)(7，8)形成的所述壓痕的位置上。
2.如權利要求1所述的印刷機，其中基片(1)接受以矩陣形式排列的多個壓痕，并且其中壓印滾筒包括以相應的矩陣形式排列的多個磁性元件(12，13，14)。
3.一種用于印刷采用單張紙或者連續(xù)卷筒紙形式的基片(1)的印刷機，所述基片用于接受至少一個壓痕，包括用于將基片(1)傳送到壓印滾筒(6)上的至少一個傳輸系統(tǒng)(5)、至少一個圓筒形或平坦形狀的絲網(wǎng)(7，8)，絲網(wǎng)與壓印滾筒(6)協(xié)作并將用包含能被磁場定向的顏料的油墨通過絲網(wǎng)印刷印刷基片，以及用于在印刷操作后運走基片(1)的卸載系統(tǒng)(9)，其特征在于卸載系統(tǒng)包括在其表面上具有至少一個磁性元件(59，60)的一個滾筒(57，58)，所述磁性元件放置在對應于所述基底上由所述絲網(wǎng)(7，8)壓制的所述壓痕的位置上。
4.如權利要求3所述的印刷機，其中所述滾筒是卸載滾筒(57)。
5.如權利要求3所述的印刷機，其中所述滾筒是中間滾筒(58)。
6.如前任一個權利要求所述的印刷機，其中所述單個磁性元件或多個磁性元件(12，13，14，59，60)沿預定的方向產生磁場。
7.如權利要求6所述的印刷機，其中所述單個磁性元件或多個磁性元件沿平行和/或垂直于基片行進方向的方向取向。
8.一種用于印刷或傳輸采用單張紙或者連續(xù)卷筒紙形式的基片(1)的滾筒(6，57，58)，所述基片用于接受帶有油墨的至少一個絲網(wǎng)印刷壓痕，所述油墨包含由磁場定向的顏料，所述滾筒包括位于其表面上的至少一個磁性元件(12，13，14，59，60)以使所述油墨的顏料定向，并且其中所述的至少一個磁性元件(12，13，14，59，60)被非磁性材料的薄片(24)覆蓋。
9.如權利要求8所述的滾筒，其中所述的薄片(24)由鋁或不銹鋼制造。
10.如權利要求1或3任一個所述的印刷機，其中壓印滾筒(6)或者卸載系統(tǒng)的滾筒(57，58)是如權利要求8或9限定的滾筒。
11.一種絲網(wǎng)印刷采用單張紙或者連續(xù)卷筒紙形式的基片的方法，其中采用包含磁性顏料的油墨形成壓痕，其中所述壓痕在它干燥之前承受磁場以定向所述顏料。
12.如權利要求11所述的印刷方法，其中磁場以預定方向定向所述顏料。
13.如權利要求12所述的印刷方法，其中顏料沿平行于和/或垂直于基片移動的方向取向。
14.如權利要求11至13任一個所述的印刷方法，采用帶有可變光學效果的油墨在基片上形成第一壓痕，所述壓痕經(jīng)受使顏料沿第一方向定向的第一磁場，干燥所述第一壓痕，采用帶有可變光學效果的油墨在第一壓痕上形成第二壓痕，所述第二壓痕經(jīng)受使顏料沿第二方向定向的第二磁場，和干燥所述第二壓痕。
15.如權利要求14所述的方法，其中第一方向和第二方向不相同。
16.如權利要求11至15任一個所述的方法，其中所述壓痕包括以矩陣形式排列的多個單一壓痕。
17.如權利要求11所述的方法，所述壓痕通過使基片接觸經(jīng)過壓印滾筒(6)而形成，用于絲網(wǎng)印刷所述油墨的至少一個圓筒形或平坦形狀的絲網(wǎng)(7，8)與壓印滾筒協(xié)作。
全文摘要
所述印刷機包括用于將基片(1)傳送到壓印滾筒(6)上的至少一個傳輸系統(tǒng)(5)和帶有刮墨刀的至少一個圓筒形或平面形狀的絲網(wǎng)(7，8)，所述絲網(wǎng)滾筒與壓印(6)協(xié)作并將用含有被磁場定向的顏料的油墨印刷基片，以及用于運走基片(1)的卸載系統(tǒng)(9)。所述壓印滾筒包括在它的壓痕表面上的至少一個磁性元件，所述磁性元件放置在位于所述基片上由所述絲網(wǎng)(7，8)形成的所述壓痕相對應的位置。
文檔編號B65H29/00GK1832856SQ200480018424
公開日2006年9月13日 申請日期2004年6月29日 優(yōu)先權日2003年6月30日
發(fā)明者馬塞厄斯·蓋吉 申請人:卡巴-喬利有限公司