專利名稱：印刷具有不同油墨層厚度的相鄰油墨區(qū)的凹版印刷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有由凹版印刷方法產(chǎn)生的在相鄰油墨區(qū)具有不同油墨層厚度的印刷圖像的數(shù)據(jù)介質(zhì)，一種印刷相鄰油墨區(qū)的凹版印刷方法，以及進(jìn)行該凹版印刷的印刷板和制造該印刷板的方法。
凹版印刷的特征在于在印刷區(qū)域(色彩轉(zhuǎn)移區(qū)域)，印刷板的表面材料用合適的雕刻工具或通過蝕刻除去。油墨施加到加工好的印刷板上，在實(shí)際的印刷過程開始之前，用刮刀或擦拭圓筒除去印刷板表面多余的油墨，使得油墨只存留在凹陷處。隨后將基材(通常是紙)壓在印刷板上并隨后揭去，這樣油墨保持粘附在基材表面并形成印刷圖像。如果采用半透明油墨，則油墨的厚度決定了色調(diào)。
對于現(xiàn)有的凹版印刷技術(shù)，在轉(zhuǎn)輪凹版印刷和凹版印刷間存在明顯不同。在轉(zhuǎn)輪凹版印刷中，用例如電子束、激光束或刻刀制成印刷板，照相凹版印刷的特征是通過在印刷板上規(guī)則排列的具有不同密度、尺寸和/或深度的小格(cells)而在印刷圖像上形成不同的灰度或色標(biāo)值。
凹版印刷技術(shù)，特別是鋼板凹版印刷技術(shù)對于數(shù)據(jù)介質(zhì)(特別是如銀行鈔票等證券)是很重要的技術(shù)。與其它普通的印刷技術(shù)(如膠印)相比，凹版印刷方法可以例如在數(shù)據(jù)介質(zhì)上沉積很厚的油墨層。在凹版印刷方法中產(chǎn)生的較厚油墨層由于其能感知的性能而很容易被非專業(yè)人士作為簡單的真實(shí)性特征來識別。這種真實(shí)性特征不容易用簡單的復(fù)印再現(xiàn)，凹版印刷技術(shù)提供保護(hù)以防范簡單的偽造。
凹版印刷的特點(diǎn)是在印刷板上形成線性凹陷以產(chǎn)生印刷圖像。在用機(jī)械方法制造的凹版印刷板中，由于雕刻工具通常是錐形的，刻痕深度增加則形成較寬的線條。此外，雕刻線條的油墨容量及印刷線條的不透明度隨著線條深度的增加而增加。對于凹版印刷板的蝕刻而言，板的非印刷區(qū)域用化學(xué)惰性漆覆蓋。在隨后的蝕刻過程中，在板的暴露區(qū)域形成刻痕(engraving)，這樣雕刻線條的深度和寬度尤其取決于蝕刻的持續(xù)時間。
從WO97/48555可以了解凹版印刷方法，凹版印刷板可以以可復(fù)制、機(jī)械的方法制造。為此，記錄線條原型的線條并精確確定每一線條的面積。利用如旋轉(zhuǎn)刻刀或激光束等雕刻工具，首先雕刻該區(qū)域的外形，以環(huán)繞該區(qū)域提供清晰的輪廓線。接著，用同一雕刻工具或另一雕刻工具清除該區(qū)域的草擬輪廓部分，從而根據(jù)線條原型精確地雕刻整個線條。取決于雕刻工具的形狀和運(yùn)動，在清除干凈的區(qū)域的基礎(chǔ)上形成底面的粗糙圖案來作為印刷油墨的儲存油墨構(gòu)造。
還可以在第一雕刻區(qū)內(nèi)以更深的刻痕深度雕刻第二區(qū)域，從而由于油墨施用的厚度不同，印刷的圖像就具有兩個不同色彩密度的相鄰區(qū)域。然而，在印刷過程之后，由于油墨區(qū)域中的油墨相互滲透，厚度的差別變得模糊，則印刷圖像中油墨區(qū)域之間不產(chǎn)生明顯的光學(xué)區(qū)別，故細(xì)小的圖像結(jié)構(gòu)不能復(fù)制。
本發(fā)明的目的在于提供用凹版印刷方法產(chǎn)生相互明顯分界的相鄰油墨區(qū)的措施。
該目的通過具有獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征的本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是從屬權(quán)利要求中所述的主題。
重要的是，為了形成相鄰的油墨區(qū)，賦予彩色區(qū)域的印刷板上的雕刻區(qū)由分隔邊緣相互分開，該分隔邊緣在印刷板表面上形成尖點(diǎn)。如果用這種類型的印刷板印刷銀行鈔票等數(shù)據(jù)介質(zhì)，則形成在邊界區(qū)域只穿過極少量的相鄰油墨區(qū)。
在理想的情況下，油墨層厚度在油墨區(qū)之間的邊界線處為零。然而，如果油墨相鄰區(qū)域在邊界附近相互結(jié)合，則該值略大于零。特別是在分隔邊緣的側(cè)面陡峭并具有小的側(cè)面角的情況下。分隔邊緣的側(cè)面越平坦，在邊緣區(qū)域油墨層厚度就越趨向于油墨層的最小厚度。通過這種方式，在相鄰油墨區(qū)之間形成經(jīng)放大(如用放大鏡)才能看到的極細(xì)淺色邊界線，其可以作為附加的(在一般觀察中隱藏的)防偽特征。
通過本發(fā)明，第一次可以采用凹版印刷方法形成具有不同層厚的緊鄰油墨區(qū)，油墨不能相互滲透并且相互明顯分界。
根據(jù)刻痕深度的不同，通過上述方式，可以用相同的印刷油墨形成不同的色調(diào)。采用市售的凹版印刷油墨，在5微米到60微米范圍內(nèi)的刻痕深度可以形成具有半透明、拋光彩色外觀的油墨層。在這方面，淺顏色一般比深顏色更顯示為半透明的。而另一方面，采用約60微米到100微米的刻痕深度，形成具有更加不透明的彩色外觀的油墨層。因此，使用三種不同的半透明印刷油墨(例如)與兩種不同刻痕深度結(jié)合，則在一次印刷過程中可以產(chǎn)生6種不同的色調(diào)。采用約100微米及以上的刻痕深度，可以很容易地感覺到在印刷文件上形成的油墨層，從而使用本發(fā)明的印刷板，不僅可以具體地調(diào)整可見的顏色外觀，而且可以調(diào)整印刷文件的觸覺特性。
本發(fā)明將參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。附圖只是說明原理的草圖，并不是其大小的再現(xiàn)，特別是對于層厚來說。
附圖如下

圖1示出了印刷板一部分的截面；圖2示意性示出了數(shù)據(jù)介質(zhì)一部分的截面，該數(shù)據(jù)介質(zhì)具有油墨層厚度不同的兩個相鄰區(qū)域；圖3示出了具有相鄰油墨層的數(shù)據(jù)介質(zhì)一部分的截面。
圖1示出了帶有印刷板表面2的印刷板1的截面，其中雕刻有刻痕深度為ta的第一雕刻區(qū)3a和刻痕深度為tb的第二雕刻區(qū)3b。兩個雕刻區(qū)3a和3b在印刷板表面2上是相互緊鄰的，并且通過分隔邊緣5相互分開，分隔邊緣5的上棱邊6在印刷板表面2的水平面上形成尖點(diǎn)。該印刷板也可以設(shè)計成上棱邊6位于印刷板表面2的略下方(幾微米)。雕刻區(qū)3a和3b的側(cè)面同時形成了分隔邊緣5的側(cè)面并且相對于上棱邊6的垂線方向形成的側(cè)面角。在圖1中只示出了分隔邊緣的右側(cè)面的側(cè)面角α，這是因?yàn)樵谒镜睦又袀?cè)面角都是相等的。但分隔邊緣5的兩個側(cè)面角可以是不同的。側(cè)面角可以在15°到60°的范圍內(nèi)，并優(yōu)選在30°到50°的范圍內(nèi)。
比較顯示具有在30°到50°的范圍內(nèi)的優(yōu)選側(cè)面角的印刷板具有較好的印刷質(zhì)量。印刷質(zhì)量包括在印刷圖像中良好的邊緣清晰度，減少油墨飛濺的趨勢，油墨飛濺會導(dǎo)致印刷對象印刷區(qū)域上邊緣的滲出。
雕刻區(qū)3a和3b的底表面7a和7b可以是平坦的(7a)或具有底面粗糙圖案(7b)。由于印刷油墨可以較好地保持在刻痕的底面上，故底面粗糙圖案是有益的。雕刻區(qū)3a和3b還可以在底部會聚成一點(diǎn)，這樣它們就沒有底表面(未示出)。
雕刻區(qū)3a和3b的刻痕深度t在5微米到250微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選是在5微米到150微米的范圍內(nèi)。
印刷板還適于用傳統(tǒng)的凹版印刷板的模制技術(shù)來復(fù)制。通過這種方式，雕刻原型可以借助中間步驟多次復(fù)制，只用復(fù)制品作為印刷模型。已經(jīng)證明具有優(yōu)選側(cè)面角和刻痕深度的刻痕對于復(fù)制所需的模制和分離步驟是特別有益的。
圖2示意性地簡要示出了數(shù)據(jù)介質(zhì)10的一部分，其帶有包括兩個油墨區(qū)12a和12b的印刷圖像。數(shù)據(jù)介質(zhì)10是采用凹版印刷方法，通過圖1所示的印刷板1印刷的。在印刷過程中，數(shù)據(jù)介質(zhì)10壓入雕刻區(qū)3a和3b，使得凹陷11a和11b持久地保持在數(shù)據(jù)介質(zhì)的下側(cè)17上。數(shù)據(jù)介質(zhì)的上表面15在區(qū)域11a和11b具有隆起部分，使得這些隆起部分被油墨層13a和13b覆蓋，數(shù)據(jù)介質(zhì)的上表面15從雕刻區(qū)3a和3b上吸收油墨。油墨層13a、13b由其表面形成油墨區(qū)12a和12b。油墨層厚度Da、Db由未印刷基材表面和對應(yīng)油墨區(qū)12a和12b表面之間的高度差形成。在邊界區(qū)域B，油墨層厚度Da和Db向著分界線連續(xù)地降低，邊界線由印刷板1的分隔邊緣5的上棱邊6限定。取決于選定的側(cè)面角α并根據(jù)刻痕深度t，形成或?qū)捇蛘倪吔鐓^(qū)域B。由于在邊界區(qū)域B中的油墨層厚度Da和Db連續(xù)降低，通過合適地選擇側(cè)面角α，可以形成人肉眼在無工具幫助下無法察覺的淺色調(diào)的邊界線。
理想的是，油墨層厚度Da和Db在邊界線處減少到最小油墨層厚度0。然而，會發(fā)生輕微的油墨區(qū)12a和12b的結(jié)合，而不會發(fā)生任何可覺察到的顏色混合。圖3說明了該情況?？梢砸姷?，在邊界線16處發(fā)生油墨區(qū)12a并和12b的結(jié)合。
油墨層13a和13b可以包括不同色彩的印刷油墨，由于根據(jù)本發(fā)明印刷板的設(shè)計，不同刻痕區(qū)中的油墨混合實(shí)際上是不存在的。如果在相鄰的具有不同刻痕深度ta和tb的雕刻區(qū)3a和3b使用同樣的半透明印刷油墨，則油墨層13a和13b在印刷圖像中形成不同的色調(diào)。
相鄰雕刻區(qū)可以由線形或平面凹陷組成。最好用具有這樣側(cè)面角的旋轉(zhuǎn)刻刀雕刻這些凹陷，所述側(cè)面角對應(yīng)分隔邊緣所需側(cè)面角?；蛘?，雕刻刻刀也可以沿著形成兩個系統(tǒng)的路徑運(yùn)動。一個系統(tǒng)的曲線或直線相互平行并與第二系統(tǒng)的曲線或直線以均勻的間隔交叉。通過這種方式，形成了呈柵格圖案的底面粗糙圖案，其具有特別有益的油墨存留性能。優(yōu)選的是，刻刀匯聚到一點(diǎn)或具有特殊的輪廓，可以在刻痕的底表面上形成底面粗糙圖案作為儲存油墨的構(gòu)造。為此，刻刀平行于先前的雕刻路徑均勻、小距離地運(yùn)動，使得先前的雕刻凹陷加寬這一距離?？毯凵疃仍?微米到250微米的范圍內(nèi)，并且優(yōu)選為5微米到150微米。
在30°到50°范圍內(nèi)的優(yōu)選側(cè)面角使得雕刻工具可以有更長的工作壽命，并且同時由雕刻好的印刷板形成優(yōu)良的印刷效果。帶有30°側(cè)面角的雕刻工具特別適于精細(xì)金銀絲和小面積結(jié)構(gòu)的雕刻，而對于大面積和粗糙的結(jié)構(gòu)來說，帶有40°到50°側(cè)面角的工具是優(yōu)選的。
一個或多個線形或平面凹陷可以表示圖案、圖形標(biāo)記或文字標(biāo)記。多個相鄰凹陷可以形成規(guī)則的柵格，從而使形成的印刷圖像看起來均勻，而柵格在印刷圖像中形成只能用放大裝置看到的細(xì)小結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1．用凹版印刷方法制成的帶有印刷圖像的數(shù)據(jù)介質(zhì)(1)，具有至少一個具有第一油墨層厚度(Da)的第一油墨區(qū)(12a)；至少一個具有第二油墨層厚度(Db)的第二油墨區(qū)(12b)，其靠近第一油墨區(qū)，而第一油墨層厚度(Da)與第二油墨層厚度(Db)是不同的，其特征在于，第一和第二油墨區(qū)(12a,12b)相互直接靠近并由肉眼無法看到的尖銳邊界線分開，兩個油墨區(qū)(12a,12b)的油墨層厚度在邊界線的區(qū)域穿過極小量。
2．如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)介質(zhì)，其特征在于，所述極小量為幾乎為零的油墨層厚度。
3．如權(quán)利要求1或2所述的數(shù)據(jù)介質(zhì)，其特征在于，第一油墨區(qū)(12a)和/或第二油墨區(qū)(12b)表示圖案、圖形標(biāo)記或文字標(biāo)記。
4．用于印刷相鄰油墨區(qū)(12a,12b)的印刷板(1)，包括印刷板表面(2)，并且在所述印刷板表面(2)雕刻至少一個具有第一刻痕深度(ta)的第一雕刻區(qū)(3a)和至少一個具有第二刻痕深度(tb)的第二雕刻區(qū)(3b)，所述第二雕刻區(qū)(3b)靠近所述第一雕刻區(qū)(3a)，第一刻痕深度(ta)與第二刻痕深度(tb)是不同的，其特征在于在第一雕刻區(qū)(3a)和第二雕刻區(qū)(3b)之間設(shè)置分隔邊緣(5)，其上棱邊(6)朝向印刷板表面上的尖點(diǎn)延伸。
5．如權(quán)利要求4所述的印刷板，其特征在于，相對于所述印刷板表面(2)的垂線，分隔邊緣(5)的側(cè)面角(α)在15°到60°的范圍內(nèi)，最好是30°到50°之間。
6．如權(quán)利要求4或5所述的印刷板，其特征在于，第一刻痕深度(ta)和第二刻痕深度(tb)在5微米到250微米的范圍內(nèi)。
7．如權(quán)利要求6所述的印刷板，其特征在于，第一刻痕深度(ta)和第二刻痕深度(tb)在5微米到150微米的范圍內(nèi)。
8．如權(quán)利要求4到7中至少一項(xiàng)權(quán)利要求所述的印刷板，其特征在于，第一雕刻區(qū)(3a)和/或第二雕刻區(qū)(3b)表示圖案、圖形標(biāo)記或文字標(biāo)記。
9．如權(quán)利要求4到8中至少一項(xiàng)權(quán)利要求所述的印刷板，其特征在于，第一雕刻區(qū)(3a)和/或第二雕刻區(qū)(3b)具有帶底面粗糙圖案的底面區(qū)域(7)。
10．用于印刷具有不同油墨層厚度(Da,Db)的相鄰油墨區(qū)(12a,12b)的凹版印刷方法，采用如權(quán)利要求4到9中任一項(xiàng)所述的印刷板。
11．用于制造印刷具有不同油墨層厚度(Da,Db)的相鄰油墨區(qū)(12a,12b)的印刷板(1)的方法，包括下列步驟制備具有印刷板表面(2)的印刷板(1)；在所述印刷板表面(2)雕刻具有第一刻痕深度(ta)的第一雕刻區(qū)(3a)和具有第二刻痕深度(tb)的第二雕刻區(qū)(3b)，從而在第一雕刻區(qū)(3a)和第二雕刻區(qū)(3b)之間形成分隔邊緣(5)，其上棱邊(6)朝向印刷板表面(2)上的尖點(diǎn)延伸。
12．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，相對于所述印刷板表面的垂線，分隔邊緣(5)的側(cè)面角(α)在15°到60°的范圍內(nèi)，最好是30°到50°之間。
13．如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，雕刻采用具有合適側(cè)面角(α)的雕刻工具。
14．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，雕刻采用會聚到一點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)刻刀。
15．如權(quán)利要求11到14中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，刻痕深度(ta,tb)在5微米到250微米的范圍內(nèi)。16．如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，刻痕深度(ta,tb)在5微米到150微米的范圍內(nèi)。
17．如權(quán)利要求11到16中至少一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在第一雕刻區(qū)(3a)和/或第二雕刻區(qū)(3b)中形成具有底面粗糙圖案的底面區(qū)域(7)。
18．如權(quán)利要求11到17中至少一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在印刷板表面(2)上雕刻幾個相鄰的第一雕刻區(qū)(3a)和一個或幾個相鄰的第二雕刻區(qū)(3b)。
19．如權(quán)利要求11到18中至少一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，一個或幾個第一雕刻區(qū)(3a)和一個或幾個第二雕刻區(qū)(3b)設(shè)置成圖案、圖形標(biāo)記或文字標(biāo)記。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有由凹版印刷方法形成的印刷圖像的數(shù)據(jù)介質(zhì)。印刷圖像具有至少一個具有第一油墨層厚度的第一油墨區(qū);至少一個具有第二油墨層厚度的第二油墨區(qū),其靠近第一油墨區(qū),使得油墨層厚度是不同的。第一和第二油墨區(qū)由肉眼無法看到的尖銳邊界線分開,兩個油墨區(qū)的油墨層厚度在邊界線的區(qū)域穿過極小量。
文檔編號B41M1/10GK1320076SQ99811496
公開日2001年10月31日 申請日期1999年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月2日
發(fā)明者卡爾海因茨·邁耶, 羅杰·亞當(dāng)齊克, 艾杜爾德·威斯杰克, 彼得·弗蘭茲 申請人:德國捷德有限公司