CN1155471C - 数据介质、印刷版及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有由凹版印刷方法形成的印刷图像的数据介质。印刷图像具有至少一个具有第一油墨层厚度的第一油墨区；至少一个具有第二油墨层厚度的第二油墨区，其靠近第一油墨区，使得油墨层厚度是不同的。第一和第二油墨区由肉眼无法看到的尖锐边界线分开，两个油墨区的油墨层厚度在边界线的区域穿过极小量。

Description

数据介质、印刷版及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种带有由凹版印刷方法产生的在相邻油墨区具有不同油墨层厚度的印刷图像的数据介质，一种印刷相邻油墨区的凹版印刷方法，以及进行该凹版印刷的印刷版和制造该印刷版的方法。
背景技术
凹版印刷的特征在于：在印刷区域(色彩转移区域)，印刷版的表面材料用合适的雕刻工具或通过蚀刻除去。油墨施加到加工好的印刷版上，在实际的印刷过程开始之前，用刮刀或擦拭圆筒除去印刷版表面多余的油墨，使得油墨只存留在凹陷处。随后将基材(通常是纸)压在印刷版上并随后揭去，这样油墨保持粘附在基材表面并形成印刷图像。如果采用半透明油墨，则油墨的厚度决定了色调。
对于现有的凹版印刷技术，在转轮凹版印刷和凹版印刷间存在明显不同。在转轮凹版印刷中，用例如电子束、激光束或刻刀制成印刷版，照相凹版印刷的特征是：通过在印刷版上规则排列的具有不同密度、尺寸和/或深度的小格(cells)而在印刷图像上形成不同的灰度或色标值。
凹版印刷技术，特别是钢板凹版印刷技术对于数据介质(特别是如银行钞票等证券)是很重要的技术。与其它普通的印刷技术(如胶印)相比，凹版印刷方法可以例如在数据介质上沉积很厚的油墨层。在凹版印刷方法中产生的较厚油墨层由于其能感知的性能而很容易被非专业人士作为简单的真实性特征来识别。这种真实性特征不容易用简单的复印再现，凹版印刷技术提供保护以防范简单的伪造。
凹版印刷的特点是在印刷版上形成线性凹陷以产生印刷图像。在用机械方法制造的凹版印刷版中，由于雕刻工具通常是锥形的，刻痕深度增加则形成较宽的线条。此外，雕刻线条的油墨容量及印刷线条的不透明度随着线条深度的增加而增加。对于凹版印刷版的蚀刻而言，版的非印刷区域用化学惰性漆覆盖。在随后的蚀刻过程中，在版的暴露区域形成刻痕(engraving)，这样雕刻线条的深度和宽度尤其取决于蚀刻的持续时间。
从WO97/48555可以了解凹版印刷方法，凹版印刷版可以以可复制、机械的方法制造。为此，记录线条原型的线条并精确确定每一线条的面积。利用如旋转刻刀或激光束等雕刻工具，首先雕刻该区域的外形，以环绕该区域提供清晰的轮廓线。接着，用同一雕刻工具或另一雕刻工具清除该区域的草拟轮廓部分，从而根据线条原型精确地雕刻整个线条。取决于雕刻工具的形状和运动，在清除干净的区域的基础上形成底面的粗糙图案来作为印刷油墨的储存油墨构造。
还可以在第一雕刻区内以更深的刻痕深度雕刻第二区域，从而由于油墨施用的厚度不同，印刷的图像就具有两个不同色彩密度的相邻区域。然而，在印刷过程之后，由于油墨区域中的油墨相互渗透，厚度的差别变得模糊，则印刷图像中油墨区域之间不产生明显的光学区别，故细小的图像结构不能复制。
发明内容
本发明的目的在于提供用凹版印刷方法产生相互明显分界的相邻油墨区的措施。
重要的是，为了形成相邻的油墨区，赋予彩色区域的印刷版上的雕刻区由分隔边缘相互分开，该分隔边缘在印刷版表面上形成尖点。如果用这种类型的印刷版印刷银行钞票等数据介质，则形成在边界区域只穿过极少量的相邻油墨区。
在理想的情况下，油墨层厚度在油墨区之间的边界线处为零。然而.如果油墨相邻区域在边界附近相互结合，则该值略大于零。特别是在分隔边缘的侧面陡峭并具有小的侧面角的情况下。分隔边缘的侧面越平坦，在边缘区域油墨层厚度就越趋向于油墨层的最小厚度。通过这种方式，在相邻油墨区之间形成经放大(如用放大镜)才能看到的极细浅色边界线，其可以作为附加的(在一般观察中隐藏的)防伪特征。
通过本发明，第一次可以采用凹版印刷方法形成具有不同层厚的紧邻油墨区，油墨不能相互渗透并且相互明显分界。
根据刻痕深度的不同，通过上述方式，可以用相同的印刷油墨形成不同的色调。采用市售的凹版印刷油墨，在5微米到60微米范围内的刻痕深度可以形成具有半透明、抛光彩色外观的油墨层。在这方面，浅颜色一般比深颜色更显示为半透明的。而另一方面，采用约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观的油墨层。因此，使用三种不同的半透明印刷油墨(例如)与两种不同刻痕深度结合，则在一次印刷过程中可以产生6种不同的色调。采用约100微米及以上的刻痕深度，可以很容易地感觉到在印刷文件上形成的油墨层，从而使用本发明的印刷版，不仅可以具体地调整可见的颜色外观，而且可以调整印刷文件的触觉特性。
附图说明
本发明将参照附图进行详细描述。附图只是说明原理的草图，并不是其大小的再现，特别是对于层厚来说。
附图如下：
图1示出了印刷版一部分的截面；
图2示意性示出了数据介质一部分的截面，该数据介质具有油墨层厚度不同的两个相邻区域；
图3示出了具有相邻油墨层的数据介质一部分的截面。
具体实施方式
图1示出了带有印刷版表面2的印刷版1的截面，其中雕刻有刻痕深度为ta的第一雕刻区3a和刻痕深度为tb的第二雕刻区3b。两个雕刻区3a和3b在印刷版表面2上是相互紧邻的，并且通过分隔边缘5相互分开，分隔边缘5的上棱边6在印刷版表面2的水平面上形成尖点。该印刷版也可以设计成上棱边6位于印刷版表面2的略下方(几微米)。雕刻区3a和3b的侧面同时形成了分隔边缘5的侧面并且相对于上棱边6的垂线方向形成的侧面角。在图1中只示出了分隔边缘的右侧面的侧面角α，这是因为在所示的例子中侧面角都是相等的。但分隔边缘5的两个侧面角可以是不同的。侧面角可以在15°到60°的范围内，并优选在30°到50°的范围内。
比较显示：具有在30°到50°的范围内的优选侧面角的印刷版具有较好的印刷质量。印刷质量包括在印刷图像中良好的边缘清晰度，减少油墨飞溅的趋势，油墨飞溅会导致印刷对象印刷区域上边缘的渗出。
雕刻区3a和3b的底表面7a和7b可以是平坦的(7a)或具有底面粗糙图案(7b)。由于印刷油墨可以较好地保持在刻痕的底面上，故底面粗糙图案是有益的。雕刻区3a和3b还可以在底部会聚成一点，这样它们就没有底表面(未示出)。
雕刻区3a和3b的刻痕深度t在5微米到250微米的范围内，优选是在5微米到150微米的范围内。
印刷版还适于用传统的凹版印刷版的模制技术来复制。通过这种方式，雕刻原型可以借助中间步骤多次复制，只用复制品作为印刷模型。已经证明具有优选侧面角和刻痕深度的刻痕对于复制所需的模制和分离步骤是特别有益的。
图2示意性地简要示出了数据介质10的一部分，其带有包括两个油墨区12a和12b的印刷图像。数据介质10是采用凹版印刷方法，通过图1所示的印刷版1印刷的。在印刷过程中，数据介质10压入雕刻区3a和3b，使得凹陷11a和11b持久地保持在数据介质的下侧17上。数据介质的上表面15在区域11a和11b具有隆起部分，使得这些隆起部分被油墨层13a和13b覆盖，数据介质的上表面15从雕刻区3a和3b上吸收油墨。油墨层13a、13b由其表面形成油墨区12a和12b。油墨层厚度Da、Db由未印刷基材表面和对应油墨区12a和12b表面之间的高度差形成。在边界区域B，油墨层厚度Da和Db向着分界线连续地降低，边界线由印刷版1的分隔边缘5的上棱边6限定。取决于选定的侧面角α并根据刻痕深度t，形成或宽或窄的边界区域B。由于在边界区域B中的油墨层厚度Da和Db连续降低，通过合适地选择侧面角α，可以形成人肉眼在无工具帮助下无法察觉的浅色调的边界线
理想的是，油墨层厚度Da和Db在边界线处减少到最小油墨层厚度0。然而，会发生轻微的油墨区12a和12b的结合，而不会发生任何可觉察到的颜色混合。图3说明了该情况。可以见到，在边界线16处发生油墨区12a和12b的结合。
油墨层13a和13b可以包括不同色彩的印刷油墨，由于根据本发明印刷版的设计，不同刻痕区中的油墨混合实际上是不存在的。如果在相邻的具有不同刻痕深度ta和tb的雕刻区3a和3b使用同样的半透明印刷油墨，则油墨层13a和13b在印刷图像中形成不同的色调。
相邻雕刻区可以由线形或平面凹陷组成。最好用具有这样侧面角的旋转刻刀雕刻这些凹陷，所述侧面角对应分隔边缘所需侧面角。或者，雕刻刻刀也可以沿着形成两个系统的路径运动。一个系统的曲线或直线相互平行并与第二系统的曲线或直线以均匀的间隔交叉。通过这种方式，形成了呈栅格图案的底面粗糙图案，其具有特别有益的油墨存留性能。优选的是，刻刀汇聚到一点或具有特殊的轮廓，可以在刻痕的底表面上形成底面粗糙图案作为储存油墨的构造。为此，刻刀平行于先前的雕刻路径均匀、小距离地运动，使得先前的雕刻凹陷加宽这一距离。刻痕深度在5微米到250微米的范围内，并且优选为5微米到150微米。
在30°到50°范围内的优选侧面角使得雕刻工具可以有更长的工作寿命，并且同时由雕刻好的印刷版形成优良的印刷效果。带有30°侧面角的雕刻工具特别适于精细金银丝和小面积结构的雕刻，而对于大面积和粗糙的结构来说，带有40°到50°侧面角的工具是优选的。
一个或多个线形或平面凹陷可以表示图案、图形标记或文字标记。多个相邻凹陷可以形成规则的栅格，从而使形成的印刷图像看起来均匀，而栅格在印刷图像中形成只能用放大装置看到的细小结构。

Claims (25)

1.用凹版印刷方法制成的带有印刷图像的数据介质(1)，具有至少一个具有第一油墨层厚度(Da)的第一油墨区(12a)；至少一个具有第二油墨层厚度(Db)的第二油墨区(12b)，其靠近第一油墨区，而第一油墨层厚度(Da)与第二油墨层厚度(Db)是不同的，其特征在于，
第一和第二油墨区(12a，12b)相互直接靠近并由肉眼无法看到的尖锐边界线分开，两个油墨区(12a，12b)的油墨层厚度在边界线的区域穿过极小量。
2.如权利要求1所述的数据介质，其特征在于，所述极小量为几乎为零的油墨层厚度。
3.如权利要求1或2所述的数据介质，其特征在于，所述油墨区为线形或区域的形式。
4.如权利要求1或2所述的数据介质，其特征在于，第一和/或第二油墨区设置有呈栅格图案的底面粗糙图案。
5.如权利要求1或2所述的数据介质，其特征在于，第一油墨区(12a)和/或第二油墨区(12b)表示图案、图形标记或文字标记。
6.用于印刷相邻油墨区(12a，12b)的印刷版(1)，包括印刷版表面(2)，并且在所述印刷版表面(2)雕刻至少一个具有第一刻痕深度(ta)的第一雕刻区(3a)和至少一个具有第二刻痕深度(tb)的第二雕刻区(3b)，所述第二雕刻区(3b)靠近所述第一雕刻区(3a)，第一刻痕深度(ta)与第二刻痕深度(tb)是不同的，其特征在于：
在第一雕刻区(3a)和第二雕刻区(3b)之间设置分隔边缘(5)，其上棱边(6)朝向印刷版表面上的尖点延伸。
7.如权利要求6所述的印刷版，其特征在于，相对于所述印刷版表面(2)的垂线，分隔边缘(5)的侧面角(α)在15°到60°的范围内。
8.如权利要求6或7所述的印刷版，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微米的范围内。
9.如权利要求8所述的印刷版，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微米的范围内。
10.如权利要求6或7所述的印刷版，其特征在于，所述雕刻区由线形或区域形凹陷形成。
11.如权利要求10所述的印刷版，其特征在于，所述底面粗糙图案形成了栅格图案。
12.如权利要求6或7所述的印刷版，其特征在于，第一雕刻区(3a)和/或第二雕刻区(3b)表示图案、图形标记或文字标记。
13.如权利要求6或7所述的印刷版，其特征在于，第一雕刻区(3a)和/或第二雕刻区(3b)具有带底面粗糙图案的底面区域(7)。
14.用于印刷具有不同油墨层厚度(Da，Db)的相邻油墨区(12a，12b)的凹版印刷方法，采用如权利要求6到13中任一项所述的印刷版。
15.用于制造印刷具有不同油墨层厚度(Da，Db)的相邻油墨区(12a，12b)的印刷版(1)的方法，包括下列步骤：
制备具有印刷版表面(2)的印刷版(1)；
在所述印刷版表面(2)雕刻具有第一刻痕深度(ta)的第一雕刻区(3a)和具有第二刻痕深度(tb)的第二雕刻区(3b)，从而在第一雕刻区(3a)和第二雕刻区(3b)之间形成分隔边缘(5)，其上棱边(6)朝向印刷版表面(2)上的尖点延伸。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述雕刻区由线形或区域形凹陷形成。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，相对于所述印刷版表面的垂线，分隔边缘(5)的侧面角(α)在15°到60°的范围内。
18.如权利要求15或17所述的方法，其特征在于，雕刻采用具有合适侧面角(α)的雕刻工具。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，雕刻采用会聚到一点的旋转刻刀。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，底面粗糙图案被形成为栅格图案。
21.如权利要求15到17中任一项所述的方法，其特征在于，刻痕深度(ta，tb)在5微米到250微米的范围内。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，刻痕深度(ta，tb)在5微米到150微米的范围内。
23.如权利要求15到17中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在第一雕刻区(3a)和/或第二雕刻区(3b)中形成具有底面粗糙图案的底面区域(7)。
24.如权利要求15到17中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在印刷版表面(2)上雕刻几个相邻的第一雕刻区(3a)和一个或几个相邻的第二雕刻区(3b)。
25.如权利要求15到17中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，一个或几个第一雕刻区(3a)和一个或几个第二雕刻区(3b)设置成图案、图形标记或文字标记。
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