CN102131651A - 用于给安全文件，尤其是凹版印刷的安全文件例如钞票上漆的方法和用于实现该方法的上漆机器 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于给安全文件，尤其是凹版印刷的安全文件例如钞票上漆的方法，其中，安全文件的两个面由防护漆覆盖。方法包括在安全文件的面上应用较厚的防护漆层的步骤，安全文件的该面展现了较大的表面粗糙度，尤其是与安全文件最近被通过凹版印刷而印刷的面相反的面。还描述了用于实现上述方法的上漆机器。

Description

用于给安全文件,尤其是凹版印刷的安全文件例如钞票上漆的方法和用于实现该方法的上漆机器
技术领域
本发明通常涉及安全印刷的领域，且更具体地，涉及安全文件，尤其是凹版印刷的安全文件例如钞票的上漆。
发明背景
在安全印刷的领域中，尤其是钞票的生产的背景下，现在普遍的是将漆保护层应用到安全文件上，目的是增加它们的寿命。
钞票的上漆是且尤其被实现以增加流通的钞票的耐用性。例如，关于钞票的上漆的信息可在下述的论文中找到：
[Buitelaar1999]：
Tom Buitelaar，De Nederlandsche Bank NV，阿姆斯特丹，荷兰，“Effects of Banknote varnishing(钞票上漆的影响)”，货币会议CSI，悉尼1999；
[deHeij2000]：
Hans A.M.de Heij，De Nederlandsche Bank NV，阿姆斯特丹，荷兰，“The design methodology of Dutch banknotes(荷兰币的设计方法论)”，IS&T/SPIE的关于电子成像的第12届国际研讨会，光学安全和防伪技术III，San Jose，加州，美国(1月27-28日，2000)，SPIE的会议论文集卷3973，第2到22页；
[Wettstein2000]：
Frank Wettstein，Cash Division(现款部)，瑞士国家银行，Berne和Hubert Lieb，环境组，瑞士国家银行，苏黎世，“Life cycle assessment(LCA)of Swiss banknotes(瑞士币的寿命周期评估(LCA))”，瑞士国家银行季报3/2000，2000年9月；
[Buitelaar2003]：
Tom Buitelaar，De Nederlandsche Bank NV，阿姆斯特丹，荷兰，“Circulation Fitness Management(流通适合性管理)”，2003货币会议，华盛顿，2003年2月3日。
关于钞票及类似的安全文件的上漆的更多的信息可在欧洲专利申请第EP 0 256 170 A1、EP 1 936 678 A1号和国际申请第WO 01/08899 A1、WO 02/094577 A1、WO 2004/072378 A1和WO 2006/021856 A1号中找到。
国际申请第WO 02/051638 A1号公开了适于在安全文件，例如钞票的正面和反面上实现上漆的柔性版印刷机(flexographic printing press)。这种柔性版印刷机具体的特征是，柔性版印刷单元被布置在被上漆的纸张的路径的上方和下方。正反上漆(recto-verso varnishing)因此实现而无需在其过程中进行纸张的必要的翻转。
日本专利申请第JP 2007-176044A号公开了装备有用于给印刷的纸张的正反面上漆的上漆系统的正反胶印机(recto-verso offset printing press)。欧洲专利申请第EP 1 880 845 A2号类似地公开了装备有用于给印刷的纸张的正反面上漆的涂布单元的正反胶印机。
钞票的上漆通常还在所谓的聚合物钞票上实施，该聚合物钞票以全塑料透明的聚合物基底(通常是BOPP-双轴定向的聚丙烯-层压材料)且在其的两个面上设置有白色不透明的层为特征。
上漆作为增加钞票和类似的安全文件的耐用性和寿命的有效方法已经证明了其价值。然而，应当注意，被上漆的钞票仍倾向于变脏且上漆过程仍需要改进。
应特别注意的是，尽管在两个面上上漆，但是凹版印刷的安全文件在它们的耐污性方面仍需改进。此外，应当注意，凹版印刷的安全文件在一个面上比在另一个面上更易于被污染。
凹版印刷，尤其用于安全文件的生产，是众所周知的印刷方法。关于凹版印刷和执行印刷过程的凹版印刷机的信息可在瑞士专利第CH 289716、CH 373 770、CH 477 293号，德国专利第DE 1 058 074号，欧洲专利申请第EP 0 091 709 A1、EP 0 406 157 A1、EP 0 415 881 A2、EP 0 873 866A1号和国际申请第WO 03/103962 A1、WO 2005/077656 A1和WO2005/118294 A1号中找到，这些申请全部都在本申请人名下。
发明概述
因此，本发明的总体的目的是提供一种用于给印刷的安全文件，尤其是凹版印刷的安全文件上漆的改进的方法。
本发明的进一步目的是提供这样的方法，该方法确保漆的有效使用，同时保证最佳上漆效率。
本发明的另一个目的是提供一种实现印刷的安全文件的两个面的最佳的上漆的方法。
本发明的又一个目的是提供一种能在适合的上漆机器(varnishing machine)上容易实现的方法。
这些目的凭借在权利要求中定义的方法实现。
相应地提供了一种用于给凹版印刷的安全文件，尤其是凹版印刷的钞票上漆的方法，其中，安全文件的两个面由防护漆覆盖，该方法包括在所述安全文件的与安全文件最近(last)由凹版印刷而印刷的面相反的面上应用较厚的防护漆层的步骤。
还提供了一种给印刷的安全文件，尤其是钞票上漆的方法，其中，安全文件的两个面由防护漆覆盖，且其中安全文件的第一面展现了高于第二面的表面粗糙度至少10微米的表面粗糙度，该方法包括在安全文件的第一面上应用较厚的防护漆层的步骤。关于这点，安全文件的第一面的较高的表面粗糙度可能尤其是由在其上印刷安全文件的基底的制造工艺而引起。
所述较厚的防护漆层可以以一个步骤应用在安全文件的面上，或可选择的，以两个或多个步骤。
优选地，安全文件以这样的方法被上漆以使安全文件的两个面在上漆之后展现实质上相同的表面粗糙度。
由于本发明，确保了漆的最佳使用，同时保证了安全文件的两个面展现类似的耐污性。
可选择地，在应用防护漆前，底漆可在安全文件的至少一个面上应用。
还要求一种用于给印刷的安全文件，尤其是凹版印刷的安全文件例如钞票的两个面上漆的上漆机器，其中，上漆机器适于在安全文件的一面上比在另一面上应用较厚的防护漆层。这个上漆机器有优势地被设计成给最终形成安全文件的带安全印记的接连的纸张上漆。
根据这个机器的第一变化形式，第一涂布单元可设置成以一个步骤给安全文件的第一面上漆且第二涂布单元可设置成以一个步骤给安全文件的第二面上漆，第一涂布单元或第二涂布单元被设计成与另一涂布单元相比应用更厚的防护漆层。
根据这个机器的另一个变化形式，第一涂布单元可设置成给安全文件的第一面上漆且第二涂布单元可设置成给安全文件的第二面上漆，上漆机器还包括用于在安全文件的第一面或第二面上应用附加的防护漆层或底漆的第三涂布单元。
优选地，该上漆机器被设计成通过柔性版印刷实施上漆。
本发明的进一步有优势的实施方案形成从属权利要求的主题且在下文中讨论。
附图简述
本发明的其它特性和优势从阅读下文的本发明的实施方案的详述将更清晰地呈现，本发明的实施方案的详述仅凭借非限制性的示例展现且通过附图图示，其中：
图1是用于安全文件的生产的已知的纸张进给凹版印刷机的示意侧视图；
图2a和2b是图示了凹版印刷的文件的背面和正面的表面粗糙度的演变的示例的示意图表；
图3是根据本发明的一个实施方案的纸张进给上漆机器的示意侧视图；以及
图4是根据本发明的另一个实施方案的纸张进给上漆机器的示意侧视图。
发明的实施方案详述
在本发明的背景下，“防护漆”应被理解成指的是可通过印刷方法应用到印刷的文件的表面上的任何类型的漆、涂层或类似的保护材料。该防护漆取决于应用可为透明的或稍有颜色的和或多或少无光泽或有光泽的且还可并入安全特征，例如可在UV光下可见的荧光颜料。
此外，防护漆可为任何类型的水性漆或UV固化漆，该水性漆由红外/热辐射干燥(该水性漆，例如由保留在上漆的物品上的40％的固体含量和作为干燥的结果被蒸发的60％的水溶液组成)，该UV固化漆由紫外辐射固化(该UV固化漆通常由固化后保留在上漆的物品上的100％的固体含量组成)。
本发明源于这样的理解，即凹版印刷的文件的两个面之间在耐污性方面的差异是凹版印刷方法的直接结果，如下文中讨论的。这个发现通常对于印刷的安全文件也有效，其中在两个印刷的面之间在耐污性方面的差异是由除了凹版印刷之外的其它因素引起的，例如用于生产印刷了安全文件的基底的制造工艺。
凹版印刷以高印刷压力为特征，该高印刷压力在印刷时施加在凹版印刷板的硬质表面和垫布(blanket)的更软的表面之间，该硬质表面将待转印的油墨图案携带到待印刷的基底上，该更软的表面被应用到基底的相反侧。归功于这种布置，基底材料被推入凹版印刷板的凹处以获取其中包含的油墨且在该过程中塑性地变形，从而导致在其上带油墨图案的特有的压印浮雕(characteristic embossed relief)，该压印浮雕是凹版印刷的特点。在工作中，连续纸张或连续卷筒纸或材料的部分被进给到印刷夹区(printingnip)，该印刷夹区界定在印版滚筒和压印滚筒(或反压力滚筒)之间，该印版滚筒携带一个或多个凹版印刷板，该压印滚筒携带一个或多个垫布。图1是已知的单张给纸凹版印刷机(sheet-fed intaglio printing press)的示意简图，由本申请人在Super Orlof Intaglio的指定下商业化，其中印版滚筒和压印滚筒分别由参考数字1和2指定。
如所述，由印版滚筒1携带的凹版印刷板通常展现非常硬的表面，该板常规上由金属基体材料制成，例如镍、钢或黄铜，该基体材料还设置有耐磨涂层，例如铬层。相比之下，由压印滚筒携带的垫布由柔软的可压缩的材料制成，例如由I.T.G.-GmbH Graphic Products公司(http://www.itg-graph.de)制造的纺织品或橡胶材料，该垫布材料通常放置在一个或多个包装纸的顶部，该包装纸例如用硬纸板制造。在表面粗糙度方面，凹版印刷板展现非常平滑的表面，而设置在压印滚筒上的压印垫布(impression blanket)展现了相当粗糙的表面。
由于在凹版印刷板和压印垫布之间的表面性质方面的差异，导致了印刷基底的表面粗糙度在其正面和反面之间的差异，印刷基底的表面在与该印刷基底最近被通过凹版印刷而印刷的面相反的面上变得更粗糙。
图2a和2b是图示了使用普通棉质纸作为基底材料的凹版印刷文件的正面和背面的表面粗糙度的演变的示例的示意图表。图2a图示了单面凹版印刷的情况，其中只有背面由凹版印刷而印刷，而图2b图示了双面凹版印刷的情况，其中背面和正面由凹版印刷逐个印刷。
在图2a和2b中，作为用于凹版印刷机的基底材料的原纸(raw paper)展现了起始的表面粗糙度，例如在两个面上约30微米。在未印刷的基底的两个面之间的表面粗糙度方面的差异应当被注意，取决于基底材料的类型和用于其制造的工艺。为了下文解释的目的，应当认为，未印刷的纸的两个面在凹版印刷之前展现或多或少相同的表面粗糙度。但是，应当理解，本发明在安全文件的两个面之间的表面粗糙度方面存在实质上的差异的情况下也可被应用，该差异可由在其上安全文件被印刷的基底的制造工艺引起。
在背面的凹版印刷之后，应当注意，背面(即朝向凹版印刷板定向的印刷面)的表面粗糙度下降，例如到大约20微米，而正面(即朝向压印垫布定向的未印刷面)的表面粗糙度上升，例如到大约40微米(在上述粗糙度的估计中不考虑作为凹版印刷方法的结果而在基底上产生的凹版图案的高度)。在正面的凹版印刷之后可注意到相同的现象，如图2b中图示的，其中背面的表面粗糙度上升，例如到大约30微米，而正面的表面粗糙度下降，例如到大约20微米。
图2a和2b的图表仅为图示性的，背面和正面的表面粗糙度的精确的演变取决于不同的因素，包括基底材料的类型、垫布材料的类型、印刷压力等。然而，在所有表面粗糙度演变中有共同的方面，即这样的事实，最近通过凹版印刷而印刷的面的表面粗糙度低于相反的面的表面粗糙度(即最近与压印垫布接触的面比与凹版印刷板接触的面变的更粗糙)。
根据本发明，通过提供较厚的防护漆层来考虑该事实，该较厚的防护漆层被应用到凹版印刷的安全文件的与该安全文件最近由凹版印刷而印刷的面相反的面上。
从更普遍的角度来看，这个方法也可被有优势地应用于印刷的安全文件的上漆(无论是否通过凹版印刷而印刷)，此处，安全文件的第一面展现的表面粗糙度比第二面的表面粗糙度高出至少10微米，尤其是在基底上印刷安全文件的情况下，基底的制造工艺导致安全文件的第一面展现与第二面相比较高的表面粗糙度。
优选地，安全文件以此方法上漆以使安全文件的两个面在上漆之后都展现出实质上相同的表面粗糙度。
应用到安全文件的每个面上的漆的适当的量取决于具体的情况，但是可在上漆之前通过测量安全文件的两个面的表面粗糙度确定且根据表面粗糙度调整漆的量。所应用的漆的通常的量是在UV固化漆(100％固体含量)的情况下，约2到2.8克每平方米干，以及在水性漆(40％固体含量)的情况下，约1.5到2.8克每平方米干，该量仅用于阐述性的目的而给定。
根据本发明，安全文件的较粗糙的面，例如与最近通过凹版印刷而印刷的面相反的面，需要与另一个面相比较多的漆的量，以在上漆后产生相似的表面粗糙度值。
实验已经显示(再参见图2a和2b)，在普通的棉质纸的情况下，最近通过凹版印刷而印刷的面的表面粗糙度通常约为20微米，与相反的较粗糙的面相比大约低10到20微米。估计的是，在棉质纸的情况下，安全文件最近被通过凹版印刷而印刷的面可能需要的漆的量与相反的面相比少于多达30％，这在漆消耗量的方面导致了不可忽略的节省。
较厚的防护漆层可以一个步骤应用在安全文件的面上，或可选择地，以两个或多个步骤应用在安全文件的面上。
图3显示了上漆机器的第一实施方案，其有优势地设计成给携带最终形成安全文件的带安全印记的接连的纸张上漆，且以一个步骤应用较厚的防护漆层。
如在本领域中常用的，上漆机器包括进给单元(feeder unit)10，该进给单元10用于进给待上漆的接连的纸张，该纸张被按顺序进给通过多个涂布和干燥/固化塔21、31、41，且随后通过常规的链条输送机系统50传送到交付单元60，该链条输送机系统50带有用于保持上漆的纸张的前缘的夹紧杆(gripper bar)(未示出)。
在图3的示例中，上漆机器包括第一涂布塔21、干燥/固化塔31、翻页单元(perfecting unit)15a-15c和第二涂布塔41，该第一涂布塔21包括用于给纸张的正面上漆的第一涂布单元22、23，该干燥/固化塔31用于干燥或分别固化已经在第一塔21中上漆的纸张的正面，该翻页单元15a-15c用于翻转纸张，该第二涂布塔41包括用于给纸张的背面上漆的第二涂布单元42、43。
涂布单元22、23和42、43优选地为柔性版单元(flexographic unit)，该柔性版单元分别包括网纹辊(anilox roller)22、42，该网纹辊的隔室由适合的油墨室填充，该网纹辊22、42分别与印版滚筒23、43配合，其携带柔性版印刷板。
纸张凭借适合的纸张横向进给布置(sheet infeed arrangement)从进给单元10传递到进给台(未引用)上以便在进给到第一涂布塔21之前适当的对准，在这个示例中，纸张横进给布置包括放置在进给台的下游的摆动臂(未引用)，用于将单个纸张按顺序传递到进给鼓11。这个进给鼓11将纸张传递到与第一涂布单元的柔性版印版滚筒23配合的第一压印滚筒12。一旦被上漆，纸张就从压印滚筒12被传递到传递滚筒或鼓13，且随后传递到干燥/固化塔31的处理滚筒14。适合的干燥或固化系统32(例如红外/热辐射系统或UV系统)沿着纸张的通路设置，该纸张通过处理滚筒14输送从而分别干燥、固化，漆被应用到了纸张的第一面上。
纸张随后被传递到翻页单元15a-15c，该翻页单元15a-15c在这个示例中由三鼓式布置组成，即传递鼓15a、存储鼓15b和转向鼓15c，如在本领域中已知的(见例如欧洲专利申请第EP 0 311 924 A2、EP 0 527 424 A1和EP 1 256 447 A2号)。纸张的翻转在纸张从存储鼓15b传递到转向鼓15c时发生，转向鼓15c被设计成在纸张从其释放之前抓住由存储鼓15b输送的纸张的尾缘。
一旦翻转，纸张便以通常的方式从转向鼓15c被传递到第二压印滚筒12′，该第二压印滚筒12′与第二涂布单元的柔性版印版滚筒43配合。一旦在它们的第二面上上漆，纸张便从压印滚筒12′被传递到链条输送机系统50的传递鼓51。纸张的第二面的干燥/固化通过一个或多个附加的干燥/固化系统33、34实现，该附加的干燥/固化系统33、34如图示，沿着链条输送机系统50的路径放置。
由每个涂布单元应用的漆的重量由每个网纹辊22、42的隔室容量确定。为了在纸张的一个或另一个面上应用更大量的漆，相应的网纹辊22或42应被设计成展现与其它网纹辊相比更大的隔室容量。也就是说，在图3中的第一涂布单元或者第二涂布单元被设计成相对于其它涂布单元来说应用更厚的防护漆。
应当了解，附加的涂布塔和/或干燥/固化塔可被设置。例如，附加的涂布塔和附加的干燥/固化塔可被设置在第一涂布塔或第二涂布塔的上游以涂上底漆。图4图示了该修改的示例。
在图4中，相同的元件由图3中的相同的参考数字指定且完成同样的目的。与图3相比较，上漆机器包括附加的涂布塔71，后面有附加的干燥/固化塔81，该塔71、81被定位在翻转元件15a-15c和涂布塔41之间。
附加的涂布塔71类似于第一涂布塔21和第二涂布塔41，且包括类似的带网纹辊72和柔性版印版滚筒73的柔性版涂布单元。如所述，这个涂布单元可用于在涂布塔41内应用漆之前在纸张的第二面上应用底漆，底漆可在附加的干燥/固化塔81中通过干燥/固化系统82适当地干燥/固化。明显地，类似的布置可被设置在第一涂布塔21的上游，用于在纸张的第一面上应用且干燥/固化底漆。
附加的鼓和滚筒还被设置成通过附加的塔71、81适当地输送纸张，该附加的鼓和滚筒也就是第二传递鼓13′和第三传递鼓13″，第二处理滚筒14′和第三压印滚筒12″。在图4中，纸张因此从翻页单元的转向鼓15c被传递到第三压印滚筒12″，随后被传递到第二传递鼓13′上以便被传递到第二处理滚筒14′，且随后在被传递到压印滚筒12′的周边上之前传递到第三传递鼓13″上，该第三压印滚筒12″与附加的涂布塔71的柔性版印版滚筒73配合，该第二处理滚筒14′与附加的干燥/固化系统82配合，该压印滚筒12′与柔性版印版滚筒43配合。
可选择地，涂布塔41、71可用于在纸张的第二面上(或在纸张的第一面上，假如设想了类似的布置)应用较厚的防护漆层，即以两个步骤。从理论的角度上看，较厚的漆层可以任何数量的步骤应用，即以一个、两个或多个步骤。
如上文已经描述的，尽管本发明在凹版印刷的安全文件的上漆的背景下特别有优势，但是本发明通常可等同地应用于印刷的安全文件的上漆，其中，安全文件的两个面由防护漆覆盖，且其中，安全文件的第一面展现了大于第二面的表面粗糙度至少10微米的表面粗糙度。这可尤其是在基底上印刷的安全文件的情况，该基底的制造工艺导致安全文件的第一面展现了与第二面相比较高的表面粗糙度。
对于上述的实施方案可形成多种修改和/或改进，而不偏离由所附权利要求界定的本发明的范围。例如，根据本发明的上漆机器可展现以任何所期望的方式组合的任何数量的涂布单元和干燥/固化单元，只要上漆机器的整体构型能够在安全文件的一面上比在另一面上应用较厚的防护漆层。

Claims (13)

1.一种给凹版印刷的安全文件，尤其是凹版印刷的钞票上漆的方法，其中，所述安全文件的两个面由防护漆覆盖，其特征在于，所述方法包括步骤：在所述安全文件的与所述安全文件最近被通过凹版印刷而印刷的面相反的面上应用较厚的防护漆层。
2.一种用于给印刷的安全文件，尤其是钞票上漆的方法，其中，所述安全文件的两个面由防护漆覆盖，且其中，所述安全文件的第一面展现了高于第二面的表面粗糙度至少10微米的表面粗糙度，其特征在于，所述方法包括步骤：在所述安全文件的所述第一面上应用较厚的防护漆层。
3.根据权利要求2所述方法，其中，所述安全文件被印刷在基底上，所述基底的制造工艺导致所述安全文件的所述第一面展现了与所述第二面相比较高的表面粗糙度。
4.根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的方法，其中，所述较厚的防护漆层以一个步骤应用到所述安全文件的所述面上。
5.根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的方法，其中，所述较厚的防护漆层以两个或多个步骤应用到所述安全文件的所述面上。
6.根据前述的权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中，所述安全文件的两个面被上漆以使所述安全文件的两个面在上漆之后展现实质上相同的表面粗糙度。
7.根据前述的权利要求中的任一权利要求所述的方法，包括步骤：在应用所述防护漆之前在所述安全文件的至少一个面上应用底漆。
8.一种用于给印刷的安全文件，尤其是凹版印刷的安全文件例如钞票的两个面上漆的上漆机器，其中，所述上漆机器适于在所述安全文件的一面上比在另一面上应用较厚的防护漆层。
9.根据权利要求8所述的上漆机器，包括：第一涂布单元(21、22、23)和第二涂布单元(41、42、43)，所述第一涂布单元(21、22、23)用于以一个步骤给所述安全文件的第一面上漆，所述第二涂布单元(41、42、43)用于以一个步骤给所述安全文件的第二面上漆，其中，所述第一涂布单元(21、22、23)或所述第二涂布单元(41、42、43)被设计成与另一涂布单元相比应用更厚的防护漆。
10.根据权利要求8所述的上漆机器，包括：第一涂布单元(21、22、23)和第二涂布单元(41、42、43)，所述第一涂布单元(21、22、23)用于给所述安全文件的第一面上漆，且所述第二涂布单元(41、42、43)用于给所述安全文件的所述第二面上漆，其中，所述上漆机器还包括：至少第三涂布单元(71、72、73)，所述第三涂布单元(71、72、73)用于在所述安全文件的所述第一面或所述第二面上应用附加层的防护漆层或底漆。
11.根据权利要求8至10中的任一权利要求所述的上漆机器，其中，上漆通过柔性版印刷实施。
12.根据权利要求11所述的上漆机器，其中，每一个涂布单元(21、22、23；41、42、43；71、72、73)包括网纹辊(22；42；72)，所述网纹辊(22；42；72)与柔性版印版滚筒(23；43；73)配合。
13.根据权利要求8至12中的任一权利要求所述的上漆机器，其中，所述上漆机器被设计成给最终形成安全文件的携带安全印记的接连的纸张上漆(图3和4)。
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