Патент на изобретение №2333105

(54) ПЕЧАТНАЯ МАШИНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к листовой или рулонной печатной машине, к способу печатания и защитному элементу ценных бумаг. Печатная машина содержит по меньшей мере одну передающую систему для подачи основы на печатный цилиндр, по меньшей мере одну цилиндрическую или плоскую трафаретную печатную форму, имеющую ракель. При этом трафаретная печатная форма взаимодействует с печатным цилиндром и выполняет печатание на основе краской. Краска содержит пигменты, которые можно ориентировать магнитным полем. Выгружающая система извлекает основу после выполнения печатания. Печатный цилиндр имеет по меньшей мере один магнитный элемент на своей печатающей поверхности. Причем магнитный элемент установлен в местоположении, которое соответствует оттиску, выполненному трафаретной печатной формой на основе. Технический результат направлен на усовершенствование способов и устройств для печатания и защиты ценных бумаг. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к листовой или рулонной печатной машине, к способу печатания и к защитному элементу ценных бумаг.

Область техники

В области ценных бумаг, в частности банкнот, существует растущая необходимость в обеспечении защитных элементов для защиты от подделки. В последние годы компьютеры, сканеры и фотокопировальные машины в значительной степени технически усовершенствовались, и сейчас можно приобрести по разумной цене оборудование с высокими рабочими характеристиками. Поскольку рабочие характеристики этого оборудования очень улучшились, поэтому стала необходимой разработка новых улучшенных защитных элементов для таких ценных бумаг, как банкноты, чеки, кредитные карточки, паспорта или удостоверения личности и прочие аналогичные документы, чтобы защитить их от подделки и воспрепятствовать их копированию современными компьютерами, сканерами и фотокопировальными машинами.

Известные защитные элементы для борьбы с подделкой сформированы, например, из комбинаций налагаемых друг на друга линий и/или рисунков, имеющих цвета, которые видны только в определенных условиях, например в ультрафиолетовом свете, или когда они находятся на свету. Преимущество этих защитных элементов заключается в том, что их можно легко напечатать или нанести на защищаемый документ и их можно проверять простым оборудованием, даже невооруженным глазом, но их невозможно воспроизвести при помощи современных принтеров, сканеров и фотокопировальных машин.

Уровень техники

Например, патент США № 6050606, содержание которого включено в данный документ посредством ссылки, описывает защитный элемент для ценных бумаг, например для банкнот. Этот защитный элемент формируется фоном, имеющим по меньшей мере два прилегающих друг к другу участка, причем каждый из этих участков имеет собственные геометрические фигуры, и эти участки имеют разную оптическую плотность цветного изображения. Этот защитный элемент также содержит рисунок, соответствующий участку самой низкой оптической плотности цветного изображения, напечатанному наложением на упомянутом участке в цвете, подобранным таким образом, чтобы компенсировать разность оптической плотности цветного изображения между этими двумя участками.

Патент США № 5443579, содержание которого включено в данную заявку посредством ссылки, излагает еще один способ напечатания скрытого изображения на основе. Согласно этому патенту напечатание линий с рельефом сочетается с напечатанием линий без рельефа. Таким образом, создается скрытое цветное изображение, которое невозможно воспроизвести фотокопировальной машиной или другими фотомеханическими способами.

Патенты США №№ 5853197 и 5487567, содержание которых включено в данную заявку посредством ссылки, обеспечивают защитные элементы, которые нелегко увидеть невооруженным глазом, но которые становятся ясно видимыми при воспроизведении этих защитных элементов фотокопированием или сканированием.

Еще один определенный метод применяет водяные знаки, в которых основа, например бумага, помечена линиями или рисунком, которые видны только на свету. Еще одна разработка этого метода относится к псевдоводяным знакам, сформированным за счет обеспечения окна в основе; этот метод применяется, в частности, с бумажными основами, не прозрачными в обычных условиях, при этом упомянутое окно выполнено прозрачным.

Патент США № 6082778, содержание которого включено в данную заявку в качестве ссылки, описывает карточку удостоверения личности, защищенную от недозволенного копирования фотокопировальными машинами. Этот патент направлен на обеспечение защитного элемента при помощи комбинирования защитного эффекта, создаваемого тонкой пленкой металла, имеющей физические, в частности оптические, свойства дополнительного слоя, комбинация эффектов которого препятствует воспроизведению карточки. Под прозрачным накрывающим слоем выполнен слой металла сверху слоя с определенными оптическими свойствами. В первом осуществлении металлический слой локально деметаллизирован, тем самым открывая слой с определенными оптическими свойствами, т.е. делая его видимым в деметаллизированной зоне. Разность контраста между слоями делает формируемые деметаллизацией знаки легко опознаваемыми невооруженными глазом. Согласно одному из осуществлений слой с определенными оптическими свойствами имеет темный цвет, например черный. Комбинация прямого отражения металлизированной зоны и слоя с высоким поглощением (черный слой) препятствует обнаружению разницы контраста, и поэтому создаваемая деметаллизацией информация полностью пропадает при копировании этого защитного элемента.

Согласно еще одному осуществлению имеющий определенные оптические свойства слой содержит флуоресцентные или люминесцентные вещества, которые при облучении их светом фотокопировальной машины не испускают световое излучение на волне видимого спектра, и это означает, что они тоже не воспроизводятся.

В соответствии с другими известными техническими решениями применяют лазер либо для выполнения метки непосредственно на основе, либо для выполнения метки на слое, нанесенном на упомянутую основу, создавая, тем самым, защитные элементы, которые невозможно воспроизвести при помощи фотокопировальной машины или сканера.

Другие защитные элементы используют оптически изменяющиеся устройства (ОИУ) в виде металлических накладок (известных под названием «фольга») или голограмм, а также муаров и других аналогичных рисунков; причем все эти защитные элементы, с одной стороны, очень трудно, и даже невозможно копировать имеющимся сегодня оборудованием, но, с другой стороны, их очень легко проверить визуально соответствующими средствами или невооруженным глазом.

Известно также использование специальных красок, таких как оптически изменяющиеся краски, для печатания определенных рисунков или геометрических фигур на бумажной основе. Эти краски, известные из уровня техники, содержат пигменты с изменяющимся оптическим эффектом и изменяют цвет сообразно углу зрения при их рассмотрении. Например, публикации US 2002/0160194 A1, US 2002/0182383 A1 и ЕР 1239307 раскрывают такие краски, и содержание этих публикаций посредством ссылки входит в данную заявку в отношении описания принципа и состава этих красок.

Обнаружено, что при применении этих красок пигменты с изменяющимся оптическим эффектом, содержащие дополнительный магнитный слой, можно ориентировать за счет приложения магнитного поля, тем самым создавая определенные эффекты. Этот метод описывается в публикациях US 6103361, US 5630877, WO 03/000801, US 5364689, содержание которых включено в данную заявку посредством ссылки.

Одна из трудностей, возникающая при печатании с использованием оптически изменяющейся краски, заключается в том, что эту краску нередко используют для печатания номинала ценной бумаги (например, банкноты), причем номинал, как правило, указывается параллельно длине банкноты. Также ведутся исследования для обеспечения такого оптического эффекта, который будет видимым при повороте ценной бумаги вокруг оси, параллельной длине этой ценной бумаги (перемещение вверх-вниз), а не вокруг оси, параллельной ее ширине (перемещение влево-вправо); причем первое перемещение пользователь будет интуитивно делать в первую очередь.

Обычно листы с оттисками ценных бумаг, расположенные в виде матрицы, перемещают поперек упомянутых оттисков, и при этом наличие стационарных магнитов в обычной печатной машине обусловливает движение параллельно ширине оттисков, чтобы создавать видимый эффект (упоминаемое выше перемещение влево-вправо). Создание эффекта в нужном направлении (упоминаемое выше перемещение вверх-вниз) обусловливает изменение направления хода листов, когда нужно получить определенный эффект в нужном направлении (упоминаемое выше перемещение вверх-вниз). Поэтому существующие в настоящее время печатные машины нуждаются в значительной модификации, но это даст небольшую экономическую выгоду и увеличит время, требуемое для печатания.

Поэтому задача настоящего изобретения заключается в усовершенствовании известных способов и устройств.

Сущность изобретения

Еще одна задача изобретения заключается в обеспечении печатной машины и способа, применяемого этой машиной и повышающего защищенность печатания.

В частности, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении печатающей системы, именно для ценных бумаг, которую можно простым образом применить в существующих сегодня машинах.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа печатания ценных бумаг.

Дополнительная задача изобретения заключается в обеспечении усовершенствованного защитного элемента.

Изобретение определяется характеристиками, изложенными в формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется описанием нескольких его осуществлений со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

Фиг.1 схематически показывает трафаретную печатную машину;

Фиг.2 показывает осуществление печатного цилиндра согласно изобретению;

Фиг.3А и 3В показывают два варианта осуществления согласно Фиг.2;

Фиг.4 показывает схему действия эффекта, получаемого настоящим изобретением;

Фиг.4А и 4В схематически показывают первую конфигурацию ориентации магнитных пигментов изменяющегося оптического эффекта;

Фиг.5А и 5В схематически показывают вторую конфигурацию ориентации магнитных пигментов изменяющегося оптического эффекта;

Фиг.6А и 6В схематически показывают третью конфигурацию ориентации магнитных пигментов изменяющегося оптического эффекта.

Описание предпочтительных осуществлений

Обычная листовая печатная машина описывается со ссылкой на Фиг.1. Эта известная машина подробно описывается в патенте США № 6109172, содержание которого посредством ссылки включено в эту заявку в отношении принципа действия трафаретной печатной машины. Эта машина включает в себя магазин 1, содержащий листы для напечатания; самонаклад 2 для последовательной передачи листов по пути 3 в листоподающий цилиндр 4; передаточный цилиндр 5 для доставки следующих друг за другом листов на печатный цилиндр 6; два трафаретных цилиндра 7 и 8, имеющих ракели и взаимодействующих с печатным цилиндром 6, и захватную систему 9, которая транспортирует отпечатанные листы в выпускные магазины 10.

Поскольку машина имеет два трафаретных цилиндра 7 и 8 с ракелями 55, 56, поэтому она может осуществлять трафаретное печатание в двух цветах на следующих друг за другом листах. На печатном цилиндре 6 листы сначала проходят по первому трафаретному цилиндру 7, где их отпечатывают в первом цвете; и затем они проходят по второму трафаретному цилиндру 8, где их отпечатывают во втором цвете. Этот второй оттиск можно напечатать в другой зоне – не в зоне оттиска, напечатанного первым трафаретным цилиндром 7, или в той же зоне. В последнем случае необходимо ввести систему для высушивания краски, нанесенной первым трафаретным цилиндром 7, например УФ-лампу или другую эквивалентную систему.

Фиг.2 показывает печатный цилиндр 6 в сечении согласно данному изобретению по конфигурации Фиг.1, т.е. вокруг него расположен листоподающий цилиндр, два трафаретных цилиндра 7 и 8, система 9 выгрузки, например захватная цепь, и система 10 высушивания, например УФ-лампа.

Согласно изобретению печатный цилиндр 6 имеет множество магнитов 12, 13 и 14, распределенно размещенных сообразно оттискам на листах основы; при этом каждая группа магнитов отделена выемками в печатном цилиндре 6, в которых установлены захваты для удержания листов на цилиндре 6. Эти магниты можно прикрепить к цилиндру соответствующими средствами, например клеем, винтами или др. эквивалентными средствами.

Согласно первому варианту осуществления магнитные элементы 59 (например, магниты) установлены не непосредственно в печатном цилиндре 6, а в выгружающем цилиндре 57.

Согласно второму варианту изобретения магнитные элементы 60 (например, магниты) установлены в промежуточном цилиндре 58, находящемся между выгружающим цилиндром и УФ-лампами 10 в направлении хода основы.

Согласно еще одному варианту магниты установлены и в печатном цилиндре 6, и/или в выгружающем цилиндре 57, и/или промежуточном цилиндре 58.

Преимущество этих двух вариантов состоит в том, что они исключают риск создания обычным печатным цилиндром выступов или впадин в оттисках из-за неровной поверхности печатного цилиндра 6.

Фиг.3А и 3В схематически изображают два параллельных вида печатного цилиндра с двумя вариантами магнитов. В первом варианте (Фиг.3А) печатный цилиндр 6 имеет по меньшей мере одну выемку 18, в которой находится захватная система 19, удерживающая отпечатываемую основу 1.

Цилиндр имеет дополнительную вторую выемку 20, в которой магниты 21, 22 распределенно установлены сообразно распределению оттисков на основе (не показана). Магниты 21, 22 закрыты листом 24 немагнитного материала, например алюминиевым или из нержавеющей стали. В этом варианте магниты 21, 22 являются постоянными магнитами.

В варианте согласно Фиг.3В одинаковые элементы имеют те же обозначения, что и на чертеже Фиг.3А; и различие заключается в средстве, которое используется магнитами. В этом варианте используются спирали 25, 26.

Принципы, излагаемые со ссылкой на Фиг.3А и 3В в случае печатного цилиндра 6, применимы, разумеется, в равной же мере и к вариантам излагаемого выше изобретения, когда магнитные элементы установлены на выгружающем цилиндре 57 и/или промежуточном цилиндре 58.

Принцип, применяемый в этом изобретении, схематически показан на Фиг.4. Фигура показывает основу 27, например лист бумаги, на которой нанесен оттиск оптически изменяющейся краской. Печатный цилиндр 6 содержит постоянный магнит 28, который создает линии 29, 30 магнитного поля, показываемые на этом чертеже. Так как оптически изменяющаяся краска содержит магнитные пигменты, дающие изменяющийся оптический эффект, то линии 29, 30 магнитного поля будут ориентировать эти пигменты в направлениях, указываемых на Фиг.4. В центральной зоне 31 пигменты будут выровнены вертикально, а в поперечных зонах 32 и 33 пигменты будут иметь более горизонтальную конфигурацию согласно изображению на фигуре. В соответствии с углом зрения, под которым рассматривается оттиск, явный цвет оттиска будет изменяться, и изменение ориентации динамически скажется на оттиске – в оттиске последуют изменения цвета.

Одно из преимуществ системы согласно настоящему изобретению заключается в следующем: поскольку лист неподвижен относительно магнитов, поэтому устраняется упомянутая трудность, связанная с обычным направлением хода листов по отношению к направлению, в котором создается оптический эффект. Таким образом, обеспечена возможность создания этого эффекта без изменения направлений хода следующих один за другим листов, или даже на одном и том же листе, в целях обеспечения защитного элемента с оптическими эффектами в разных направлениях (которые могут или не могут быть взаимно перпендикулярными), при этом не влияя на направление хода следующих один за другим листов и без необходимости печатания последовательных оттисков оптически изменяющейся краской.

Фиг.4А и 4В показывают первый оптический эффект, который можно получить при помощи машины согласно этому изобретению. На Фиг.4А оттиск 40 в краске, содержащей магнитные пигменты с изменяющимся оптическим эффектом, образует цифру «100». Для верного иллюстрирования получаемого эффекта верхняя половина этого оттиска 40 более бледная, а его нижняя половина более темная.

Оттиск 41 на чертеже Фиг.4А показывает тот же оттиск, что и оттиск 40, но он повернулся вокруг оси вращения Х, чтобы изменить угол зрения, под которым рассматривается оттиск. В этом положении теперь нижняя часть более бледная, а верхняя часть более темная.

Для получения этого эффекта пигменты ориентированы магнитом в сечении А-А, указываемом на Фиг.4В, т.е. приблизительно под углом 45° в левой части 42 и приблизительно под углом 135° в правой части 43.

Таким образом, за счет поворота в обоих направлениях вокруг оси Х получают определенное изменение цветов в двух половинах оттиска, и в результате этого обеспечивается динамический оптический эффект, который невозможно скопировать при помощи таких обычных средств, как сканеры или фотокопировальные машины.

Второй оптический эффект, который можно создать в соответствии с этим изобретением, описывается со ссылкой на Фиг.5А и 5В. Оттиск 44 образует цифру «100» и имеет более светлую зону в его верхней части. При повороте оттиска вокруг оси Х более светлая зона перемещается внутри этого оттиска, как это показано на оттисках 45 и 46, перемещаясь в центральную часть оттиска (оттиск 45) и в его нижнюю часть (оттиск 46).

Этот оптический эффект получается ориентированием пигментов, показываемых на Фиг.5В, что соответствует сечению В-В на Фиг.5А. Согласно этой иллюстрации (слева направо) пигменты сначала ориентируются практически вертикально (зона 47), затем постепенно переходят в горизонтальную ориентацию (зона 48) и, наконец, возвращаются в практически вертикальную ориентацию (зона 49).

Таким образом, при поворотах в направлениях вокруг оси Х получается зрительный эффект перемещения бледной зоны внутри оттиска, в результате чего получается динамический оптический эффект, который невозможно скопировать фотокопированием или сканированием.

Третий оптический эффект иллюстрирован на Фиг.6А и 6В. Этот эффект получен двумя налагающимися оттисками, созданными с помощью этой же оптически изменяющейся краски. При рассмотрении оттиска под прямыми углами (оттиск 50): оттиск – светлый, фон – матовый. Если оттиск повернуть в любом направлении, то светлая и матовая зоны поменяются (оттиск 51). Помимо этого, если ориентацию изменить поперечно (оттиск 52), то будет получено также и изменение цвета.

Эти оптические эффекты получают оттисками, показываемыми в сечении С-С, указываемом на Фиг.6В; при этом в первом слое 53 пигменты ориентированы в первом направлении, а во втором слое 54 пигменты ориентированы во втором направлении – эти два направления разные. Эти слои нанесены последовательно на основу, при этом первый слой 53 должен высохнуть перед нанесением второго, чтобы сохранить ориентацию пигментов в упомянутом первом слое.

Это изобретение не ограничивается излагаемыми здесь осуществлениями, и в пределах объема заявляемой правоохраны можно выполнить варианты. Например, трафаретная печатная форма может находиться на цилиндре (в машине согласно Фиг.1 и 2) либо она также может быть плоской.

Также возможно использование разных типов краски при том условии, что они будут содержать магнитно-ориентированные пигменты.

Формула изобретения

1. Печатная машина для выполнения печатания на основе в виде листов или рулона, причем упомянутая основа предназначена для нанесения на нее по меньшей мере одного оттиска, при этом машина содержит по меньшей мере одну передающую систему для подачи основы на печатный цилиндр, по меньшей мере одну цилиндрическую или плоскую трафаретную печатную форму, имеющую ракель; при этом трафаретная печатная форма взаимодействует с печатным цилиндром и выполняет трафаретное печатание на основе краской, содержащей пигменты, которые можно ориентировать магнитным полем; и выгружающую систему для извлечения основы после выполнения печатания, отличающаяся тем, что печатный цилиндр на своей печатающей поверхности имеет по меньшей мере один магнитный элемент, который установлен в местоположении, соответствующем упомянутому оттиску на основе, выполненному трафаретной печатной формой.

2. Печатная машина по п.1, в которой на основу наносится множество оттисков, расположенных в виде матрицы, при этом печатный цилиндр содержит множество магнитных элементов, расположенных в виде соответствующей матрицы.

3. Печатная машина по п.1, в которой магнитный элемент создает магнитное поле в заданном направлении.

4. Печатная машина по п.3, в которой магнитный элемент ориентирован в направлении, параллельном и/или перпендикулярном направлению хода основы.

5. Печатная машина по п.1, в которой по меньшей мере один магнитный элемент закрыт листом, выполненным из немагнитного материала.

6. Печатная машина по п.5, в которой упомянутый лист выполнен из алюминия или нержавеющей стали.

7. Печатная машина для печатания основы в виде листов или рулона, причем упомянутая основа предназначена для нанесения на нее по меньшей мере одного оттиска, при этом машина содержит по меньшей мере одну передающую систему для подачи основы на печатный цилиндр, по меньшей мере одну цилиндрическую или плоскую трафаретную печатную форму, имеющую ракель, при этом трафаретная печатная форма взаимодействует с печатным цилиндром и выполняет трафаретное печатание на основе краской, содержащей пигменты, которые можно ориентировать магнитным полем; и выгружающую систему для извлечения основы после выполнения печатания, причем выгружающая система содержит цилиндр, имеющий на своей поверхности по меньшей мере один магнитный элемент, который находится в местоположении, соответствующем упомянутому оттиску на основе, выполненному трафаретной печатной формой.

8. Печатная машина по п.7, в которой упомянутый цилиндр является выгружающим цилиндром.

9. Печатная машина по п.7, в которой упомянутый цилиндр является промежуточным цилиндром.

10. Печатная машина по п.7, в которой магнитный элемент создает магнитное поле в заданном направлении.

11. Печатная машина по п.10, в которой магнитный элемент ориентирован в направлении, параллельном и/или перпендикулярном направлению хода основы.

12. Печатная машина по п.7, в которой по меньшей мере один магнитный элемент закрыт листом, выполненным из немагнитного материала.

13. Печатная машина по п.12, в которой упомянутый лист выполнен из алюминия или нержавеющей стали.

14. Цилиндр для печатания или передачи основы в виде листа или рулона, при этом на основу наносится по меньшей мере один отпечатанный трафаретным способом оттиск краской, содержащей пигменты, которые могут быть ориентированы магнитным полем, причем упомянутый цилиндр содержит на своей поверхности по меньшей мере один магнитный элемент для ориентирования пигментов упомянутой краски, причем этот по меньшей мере один магнитный элемент закрыт листом, выполненным из немагнитного материала.

15. Цилиндр по п.14, в котором упомянутый лист выполнен из алюминия или нержавеющей стали.

16. Цилиндр по п.14, который содержит множество магнитных элементов, расположенных в виде матрицы.

17. Способ трафаретной печати на основе в виде листа или рулона, на которой формируют оттиск краской, содержащей магнитные пигменты, при этом упомянутый оттиск формируют при прохождении основы в контакте с печатным цилиндром, с которым взаимодействует по меньшей мере одна цилиндрическая или плоская трафаретная печатная форма, имеющая ракель, для выполнения трафаретной печати упомянутой краской, при этом на упомянутый оттиск, до его высыхания, воздействуют магнитным полем для ориентирования упомянутых пигментов.

18. Способ по п.17, в котором магнитное поле ориентирует пигменты в заданном направлении.

19. Способ по п.18, в котором пигменты ориентированы параллельно и/или перпендикулярно направлению хода основы.

20. Способ по п.18, в котором первый оттиск формируют на основе при помощи краски с изменяющимся оптическим эффектом, причем на упомянутый оттиск действует первое магнитное поле, ориентирующее пигменты в первом направлении, причем упомянутый первый оттиск высушивают; и второй оттиск формируют на первом оттиске краской с изменяющимся оптическим эффектом, при этом на упомянутый второй оттиск действует второе магнитное поле, ориентирующее пигменты во втором направлении; и упомянутый второй оттиск высушивают.

21. Способ по п.20, в котором первое направление и второе направление разные.

22. Способ по п.17, в котором упомянутый оттиск содержит множество отдельных оттисков, расположенных в матричном виде.

23. Способ по п.17, в котором упомянутое магнитное поле, нужное для ориентирования упомянутых пигментов, создают цилиндром, на поверхности которого находится по меньшей мере один магнитный элемент.

24. Способ по п.17, в котором соответствующее магнитное поле создается для каждого оттиска из числа упомянутых отдельных оттисков.

РИСУНКИ