ES2323583T3 - Metodo de fabricacion de una plancha grabada. - Google Patents
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Abstract
Un método de fabricación de una plancha grabada, para la impresión en huecograbado de hojas de documentos de seguridad, donde una plancha no grabada se somete a un proceso programado de grabado mediante una herramienta de grabado controlada por ordenador, caracterizado porque el mencionado proceso de grabado programado graba la mencionada plancha no grabada de acuerdo con los datos tridimensionales (X, Y, Z) de píxel guía, de un mapa maestro de profundidad de una de las mencionadas hojas, donde el mencionado mapa maestro de profundidad está generado por al menos un mapa original de profundidad almacenado en un ordenador, el mencionado mapa original de profundidad consistiendo en una imagen matricial tridimensional de al menos una parte de uno de los mencionados documentos de seguridad, y donde a cada dato tridimensional de píxel se asocia una etapa de grabado elemental.
Description
Método de fabricación de una plancha
grabada.
La invención se refiere en general al campo de
la impresión en huecograbado para la fabricación de documentos de
seguridad, en particular de billetes de banco.
Más en concreto, esta invención se refiere a un
método de fabricación de una plancha grabada para la impresión en
huecograbado de documentos de seguridad, en el que una plancha no
grabada se somete a un proceso programado de grabado mediante una
herramienta de grabado controlada por ordenador.
Tradicionalmente la fabricación de planchas de
huecograbado es un proceso largo y complejo, que comienza con el
grabado a mano de una plancha de acero o de cobre, y prosigue
mediante realizar una copia de esta primera plancha, añadir otros
elementos mediante grabado químico, realizar varias impresiones en
plástico de esta plancha final original, soldarlas entre sí, y
pasar a través de un respetable número de baños galvánicos para
obtener el producto final, que es la plancha de impresión en
huecograbado a montar sobre la máquina. El proceso en conjunto de
fabricación de la plancha puede durar varios meses, y por lo tanto
es muy largo y costoso.
El documento EP 0 322 301 ofrece un método
ligeramente abreviado de fabricación de planchas de acero para
huecograbado, con una etapa de electro-erosión. En
primer lugar, mediante galvanoplastia se obtiene una copia en cobre
de la plancha de cobre original fabricada a mano. A continuación
esta copia se utiliza como electrodo en un proceso de
electro-erosión, en el que el electrodo y la plancha
de acero que será grabada se mueven en uno en relación con la otra.
Así, este método no evita la prolongada y difícil fabricación a mano
de la plancha original. Por supuesto, este método de fabricación de
planchas no se utiliza en la industria de impresión de seguridad
debido a que las planchas no tienen la precisión necesaria.
El documento WO 97/48555 describe un proceso del
tipo definido antes, para producir planchas de acero embutidas, que
evita la etapa de grabado a mano. Se elige componentes superficiales
en un dibujo lineal, el borde de los componentes superficiales
definiendo contornos nominales. Desde cada contorno nominal al que
se asigna una profundidad nominal, se calcula después un trayecto
de la herramienta. A continuación se guía una herramienta de
grabado, un láser o un cincel, de forma que se retira una parte de
la superficie de la plancha, correspondiente a los diversos
componentes superficiales. Una parte de un componente superficial
retirado en una profundidad predeterminada, puede seguir
profundizándose en una etapa de grabado posterior, de manera que la
profundidad de tal componente superficial no es necesariamente
constante. Sin embargo la definición del patrón de grabado, en la
medida en la que esté implicada la variación en la profundidad, es
menor que la definición del dibujo original.
El documento WO 96/26466 describe un método de
fabricación mediante fotoablación, de planchas precursoras
poliméricas para planchas de impresión en huecograbado, que también
evita el grabado a mano. En primer lugar, una imagen
correspondiente al patrón de huecograbado se convierte en una
máscara que tiene partes opacas y transparentes. La luz de un láser
excimer forma sobre una pieza de trabajo polimérica, una imagen de
una región de la máscara, las partes transparentes correspondiendo
a las regiones que están horadadas en la pieza de trabajo. La
máscara y la pieza de trabajo se mueven al objeto de proporcionar un
barrido de la imagen. Puesto que la máscara es una imagen
simplemente compuesta de partes transparentes y partes opacas, este
método no utiliza información relativa a la profundidad variable, y
no proporciona un control preciso de las profundidades de los
grabados.
El documento DE 10 044 403 revela el preámbulo
de la reivindicación 1, y describe un método de impresión por
grabado que produce una imagen de semitono representada por
estructuras lineales irregulares. En una primera etapa se
proporciona una imagen en forma de datos de píxel, y se muestra por
medio de un ordenador. Un diseñador analiza la imagen en términos
de estructuras lineales variables y diversas. A continuación, los
datos correspondientes a las estructuras lineales son memorizados
en el ordenador en un formato de datos basado en vectores. En una
subsiguiente etapa de grabado, los datos formateados en base
vectorial guían una herramienta de grabado, que graba así una
plancha de impresión en huecograbado siguiendo los datos
correspondientes a las estructuras lineales.
Un objetivo de la presente invención es reducir
la duración y el coste del proceso de producción de planchas de
impresión en huecograbado, mediante evitar las tediosas etapas de
grabar a mano viñetas y retratos.
Otro objetivo es mantener simultáneamente un
alto nivel de calidad de las planchas de impresión en huecograbado,
como en las de fabricación tradicional, es decir obtener un
huecograbado definido con gran precisión.
Una práctica habitual en la industria de
impresión de documentos de seguridad es asociar más de uno de los
procesos de impresión sobre el mismo documento de seguridad, es
decir someter a una hoja de documento de seguridad a una pluralidad
de diferentes procesos de impresión, al objeto de dificultar la
falsificación. Como ejemplos de otros procesos de impresión
utilizados en la industria de impresión de seguridad, especialmente
para billetes de banco, se puede citar la impresión offset, la
serigrafía, la aplicación de hojas delgadas y la numeración.
En la industria de impresión de seguridad, es un
hecho conocido que el proceso de impresión de huecograbado provoca
una distorsión en la hoja debido a la elevada presión de impresión
necesaria para apretar la hoja de papel hacia los grabados de la
plancha de impresión. El otro proceso de impresión mencionado antes,
utilizado para producir la misma hoja no provoca la misma
distorsión. Como resultado de esta distorsión, no todas las
impresiones procedentes de procesos diferentes están alineadas sobre
la hoja. El término "hoja" se refiere tanto hojas de papel
individuales, en general rectangulares, como a tiras continuas de
papel.
Un objetivo más de la presente invención es
corregir la distorsión, de tal forma que las impresiones obtenidas
por los diferentes procesos de impresión implicados estén todas
alineadas.
Estos objetivos se consiguen mediante un método
definido en la introducción, en el que el mencionado proceso
programado de grabado, graba la plancha no grabada según datos de
píxel (X, Y, Z) guía tridimensionales, de un mapa maestro de
profundidad de la mencionada plancha, donde el mencionado mapa
maestro de profundidad está generado mediante al menos un mapa
original de profundidad memorizado por ordenador, el mencionado mapa
original de profundidad comprendiendo una imagen matricial
tridimensional de al menos una parte de un mencionado documento de
seguridad, donde una etapa de grabado complementaria se asocia a
cada grupo de datos de píxel tridimensionales.
Por lo tanto, la presente invención se basa en
el uso de un mapa de profundidad, que es un fichero informático que
contiene una imagen matricial tridimensional del grabado, en el uso
de una plancha como pieza de trabajo a ser grabada, y en una
herramienta que recibe una información del mapa de profundidad.
Preferentemente la herramienta de grabado es una
máquina de grabado láser, y se asocia una etapa elemental de
grabado láser a cada píxel de la imagen matricial. La profundidad
del grabado se especifica mediante cada dato de píxel de la imagen
matricial. Las sucesivas etapas de grabado pueden seguir una columna
de píxeles de la plancha, a continuación la columna adyacente y así
sucesivamente. Puesto que los píxeles próximos en alineación
oblicua pueden exhibir la misma profundidad, correspondiente por
ejemplo a una línea de dibujo, la plancha acabada proporciona una
imagen correspondiente a una impresión en huecograbado, donde el
proceso de fabricación de la propia plancha corresponde a un patrón
matricial.
La plancha que ha sido grabada puede ser una
plancha de impresión en huecograbado. La plancha que ha sido
grabada puede también ser precursora de una plancha de impresión en
huecograbado, de modo que a continuación sigue procesándose
mediante deposiciones metálicas, como es sabido en el arte
previo.
La imagen matricial tridimensional asociada a un
documento de seguridad concreto, comprende información relativa a
las coordenadas (X, Y) de localización de cada píxel, junto con una
información de profundidad (Z) asociada al mismo píxel.
Esta se obtiene mediante procesar uno o varios
elementos tridimensionales. Estos elementos pueden ser:
- a)
- patrones lineales tridimensionales;
- b)
- patrones matriciales tridimensionales, especialmente patrones matriciales de seguridad;
- c)
- elementos tridimensionales compuestos de una serie de áreas planas, incrustadas o no, de diversas formas y profundidad;
- d)
- barridos tridimensionales de bajo relieve.
Tales patrones lineales tridimensionales pueden
consistir en cadenas de segmentos, donde cada segmento tiene sus
propias longitud, anchura y profundidad especificadas.
Los patrones matriciales tridimensionales pueden
ser directamente generados por ordenador, u obtenerse de dibujos
escaneados o de dibujos diseñados por ordenador, procesados por un
algoritmo que determina la profundidad de cada píxel del patrón
matricial. El algoritmo asocia a cada píxel una profundidad, de
manera que el patrón matricial es similar a los perfiles lineales
observados en los grabados manuales.
El mapa maestro de profundidad proporciona una
pluralidad de repeticiones del mapa o de los mapas originales de
profundidad, sobre la plancha grabada, y contiene información sobre
sus posiciones en el plano de la plancha. Por tanto el mapa maestro
de profundidad proporciona una serie de repeticiones de un mapa
original de profundidad, de acuerdo con un patrón de filas y
columnas.
De acuerdo con una realización preferida de la
invención, el mapa maestro de profundidad contiene información
sobre la distorsión de la hoja, resultante de un proceso de
impresión en huecograbado, y sobre los parámetros para compensar
tal distorsión.
El mapa maestro de profundidad puede contener
datos de píxel permanentes para el grabado de una plancha entera, en
concreto datos de píxel generados en función de información para
compensar la distorsión de la hoja.
El ordenador puede almacenar además el mapa o
los mapas originales de profundidad correspondientes a un documento
de seguridad y los parámetros de corrección de distorsión, de forma
que los datos del mapa maestro de profundidad se generan al vuelo
durante el proceso de grabado, para ahorrar tiempo y espacio de
disco.
Las personas cualificadas en el arte encontrarán
otros detalles y ventajas de la invención a partir de la
descripción de una realización preferida, y en referencia a los
dibujos, en los cuales:
- la figura 1 ilustra esquemáticamente el método
del estado del arte, de producción de planchas de huecograbado.
- La figura 2 ilustra esquemáticamente el método
objeto de esta invención, para fabricar planchas de
huecograbado.
- La figura 3a ilustra una línea tridimensional,
y la figura 3b ilustra un patrón lineal tridimensional.
- La figura 4 ilustra un patrón matricial
tridimensional.
- La figura 5 ilustra otros patrones
tridimensionales.
- La figura 6 ilustra un mapa original de
profundidad, tridimensional.
- Las figuras 7a, 7b y 7c ilustran un mapa
original de profundidad.
- La figura 8 ilustra un mapa maestro de
profundidad.
- Las figuras 9a, 9b, 9c y 9d ilustran
realizaciones de la presente invención.
La figura 1 ilustra esquemáticamente el proceso
del estado del arte, utilizado tradicionalmente en plantas de
impresión de seguridad, para la fabricación de planchas de impresión
en huecograbado.
La primera etapa es el grabado manual sobre un
molde de acero o de cobre, de una imagen con profundidad, tal como
un retrato. Esta etapa requiere meses de trabajo por parte de un
grabador altamente cualificado.
La segunda etapa consiste en realizar una copia
de este molde grabado a mano, y en añadir mediante grabado químico
otras líneas sobre el molde. Estas líneas pueden ser un patrón de
seguridad generado por ordenador, a imprimir durante el proceso de
huecograbado.
La tercera etapa consiste en realizar
impresiones plásticas de este molde. Se realizarán tantas
impresiones como documentos de seguridad se imprimirán sobre cada
hoja.
La cuarta etapa consiste en cortar las
impresiones con su forma.
La quinta etapa consiste en colocar en filas y
columnas las mencionadas impresiones cortadas, y después soldarlas
entre sí para crear un conjunto plástico de múltiples imágenes.
La sexta etapa consiste en platear el conjunto
plástico de múltiples imágenes.
La séptima etapa consiste en depositar sobre el
conjunto plástico, una capa de cobre en un baño de cobre galvánico,
para producir una plancha de cobre.
La octava etapa consiste en depositar una capa
de níquel sobre la plancha de cobre, en un baño de recubrimiento de
níquel.
El producto resultante de todas estas etapas de
esta tecnología del actual estado del arte, es un denominado
níquel-alto, que se utilizará como precursor para la
fabricación de planchas de níquel de impresión en huecograbado, a
ser montadas en las prensas de huecograbado.
La figura 2 ilustra las etapas principales de la
presente invención, que eliminaran al menos las primeras siete
etapas descritas en el estado del arte.
La primera etapa consiste en crear un mapa de
profundidad original, que se genera como sigue:
- 1)
- Generación de elementos tridimensionales con información de profundidad. De forma no exclusiva, estos elementos pueden ser de los siguientes tipos:
- a.
- Patrones de tipo tridimensional. Por ejemplo estas líneas pueden componerse de cadenas de segmentos, cada segmento teniendo sus propias longitud, anchura y profundidad especificadas. La figura 3a muestra una parte aumentada de una línea con anchura y profundidad variables, donde la profundidad de cada segmento se muestra en la pantalla de ordenador mediante su color, y en sombras grises en esta impresión en blanco y negro de la imagen de pantalla. La figura 3b muestra análogamente un patrón lineal tridimensional sencillo, generado por ordenador, con anchura y profundidad variables.
- b.
- Patrones tridimensionales matriciales de seguridad, por ejemplo generados por ordenador o producidos a partir de dibujos manuales escaneados o de dibujos diseñados por ordenador, procesados por un algoritmo que determina la profundidad de cada píxel del patrón matricial, de acuerdo con perfiles lineales similares a los observados en los grabados manuales, como se ilustra en la figura 4. Por ejemplo, puede seleccionarse perfiles para cada línea o para cualquier grupo de líneas. Los tipos de perfiles incluyen de forma no exclusiva perfiles en forma de V y perfiles en forma de U con diversos ángulos de abertura, así como perfiles de forma cuadrada. Puede especificarse la profundidad máxima de una línea así como la correlación profundidad de línea - anchura de línea.
- c.
- Otros tipos de elementos tridimensionales tales como elementos tridimensionales compuestos de un número de áreas planas, incrustadas o no, de diversas profundidades y formas (figura 5), o barridos tridimensionales de bajorrelieves.
- 2.
- Ensamblaje de los elementos tridimensionales en un fichero original con información de profundidad, como se ilustra en la figura 6.
- 3.
- Generación de un mapa original de profundidad. El procesamiento del fichero original produce una sola imagen matricial tridimensional. Las figuras 7a, 7b y 7c muestran el mismo mapa de profundidad con un grado de ampliación creciente. La profundidad de cada píxel se muestra por su nivel de gris. En la figura 7c puede verse píxeles individuales. Su tamaño corresponde a una resolución de 8000 ppp (dpi).
La segunda etapa es la generación de un mapa
maestro de profundidad que incluye información sobre la repetición
y las posiciones sobre la plancha, del mapa original de profundidad,
así como información sobre la distorsión a aplicar para compensar
la distorsión de la hoja que se produce durante la impresión (figura
8), de forma que todos los procesos de impresión aplicados a una
misma hoja estarán alineados.
El mapa maestro de profundidad se utiliza para
la herramienta de grabado, que graba la plancha píxel a píxel. Los
técnicos en la materia conocen máquinas de grabado láser capaces de
transferir la información almacenada por cada píxel.
Los datos del mapa maestro de profundidad puede
generarse al vuelo durante el grabado, para ahorrar tiempo y
espacio en disco. Esto es especialmente útil cuando el mapa maestro
de profundidad corresponde a una repetición de mapas originales de
profundidad.
Los técnicos en la materia comprenderán que son
posibles muchas variaciones del proceso de generación del mapa de
profundidad.
Los elementos tridimensionales pueden
ensamblarse en más de un fichero original, por ejemplo en varios
ficheros diferentes para no solapar elementos. Los mapas de
profundidad originales generados a partir de estos pueden repetirse
dentro del mapa maestro de profundidad, de acuerdo con diversas
reglas más allá de una mera repetición en filas y columnas.
El ensamblaje de elementos superpuestos en un
archivo original y un mapa de profundidad, con información (X, Y,
Z) para cada píxel, puede obedecer varias reglas en función del
efecto visual final deseado, por ejemplo si un elemento debe
localmente recubrir a los otros, o no.
Las figuras 9a, 9b, 9c y 9d ilustran
realizaciones de la presente invención.
En la figura 9a la herramienta de grabado es un
láser YAG, y la plancha grabada es una plancha de polímero que
sirve como precursor de la plancha de impresión en huecograbado. La
plancha grabada se monta en un cilindro giratorio. El láser se
mueve en una dirección paralela al eje del cilindro. El control del
movimiento del láser y de su intensidad, así como del movimiento
del cilindro, se lleva a cabo mediante un ordenador que genera al
vuelo los datos del mapa maestro de profundidad, teniendo en cuenta
la compensación de la deformación de la hoja que se produce durante
el proceso de impresión en huecograbado.
En la figura 9b la realización es similar a la
descrita en la figura 9a, excepto en que la plancha está montada en
una superficie plana. El movimiento del láser y de la plancha son
paralelos a la plancha.
Las planchas de polímero grabadas son plateadas,
y sirven como precursores de planchas de níquel alto en los baños
galvánicos de níquel.
De acuerdo con una variante, la plancha a ser
grabada consta de una estructura en capas que comprende:
- -
- una plancha base metálica
- -
- una capa adhesiva
- -
- una capa de polímero.
\newpage
La capa de polímero se graba de acuerdo con el
proceso de la invención. Polímeros particularmente adecuados para
el proceso de grabado son las poliimidas que contienen negro de humo
disperso, para mejorar la absorción del rayo láser. Este tipo de
material permite un grabado de definición particularmente alta. Un
ejemplo de un material adecuado es la poliimida dopada con carbono
y vendida bajo la marca registrada "KAPTON", de "Du Pont de
Nemours".
En la figura 9c la realización es similar a la
descrita en la figura 9a, excepto en que la plancha es metálica y
en que el láser es un láser excimer.
En la figura 9d la realización es similar a la
descrita en la figura 9b, excepto en que la plancha es metálica y
en que el láser es un láser excimer.
Estas realizaciones se proporcionan solo como
ejemplos, y los técnicos en la materia pueden desarrollar otras
realizaciones que quedan bajo el alcance de las reivindicaciones.
Por ejemplo, puede haber una pluralidad de herramientas de grabado
guiadas por el mapa maestro de profundidad, herramientas que
trabajan en forma sincronizada, en concreto puede haber tantas
herramientas de grabado como columnas de documentos de seguridad,
en la impresión de hojas con los mencionados documentos de
seguridad.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citadas por el
solicitante es solo para comodidad del lector. No forma parte del
documento de Patente Europea. Aunque se ha tomado especial cuidado
en recopilar las referencias, no puede descartarse errores u
omisiones y la EPO rechaza toda responsabilidad a este
respecto.
\bullet EP 0 322 301 A [0004]
\bullet WO 9 748 555 A [0005]
\bullet WO 9 626 466 A [0006]
\bullet DE 10 044 403 [0007]
Claims (16)
1. Un método de fabricación de una plancha
grabada, para la impresión en huecograbado de hojas de documentos
de seguridad, donde una plancha no grabada se somete a un proceso
programado de grabado mediante una herramienta de grabado
controlada por ordenador, caracterizado porque el mencionado
proceso de grabado programado graba la mencionada plancha no
grabada de acuerdo con los datos tridimensionales (X, Y, Z) de píxel
guía, de un mapa maestro de profundidad de una de las mencionadas
hojas, donde el mencionado mapa maestro de profundidad está
generado por al menos un mapa original de profundidad almacenado en
un ordenador, el mencionado mapa original de profundidad
consistiendo en una imagen matricial tridimensional de al menos una
parte de uno de los mencionados documentos de seguridad, y donde a
cada dato tridimensional de píxel se asocia una etapa de grabado
elemental.
2. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, en el que la mencionada plancha grabada es una
plancha de impresión en huecograbado.
3. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, en el que la mencionada plancha grabada es un
precursor de una plancha de impresión en huecograbado.
4. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la mencionada plancha
grabada es una plancha metálica.
5. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la mencionada plancha
grabada comprende una capa de polímero, y en el que la mencionada
capa de polímero es grabada.
6. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 5, caracterizado porque la mencionada plancha
grabada es una plancha precursora que comprende las siguientes
capas:
- -
- una base metálica
- -
- una capa adhesiva
- -
- una capa de polímero.
7. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 6, caracterizado porque la mencionada capa de
polímero es una poliimida que contiene material de negro de humo
disperso.
8. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que la mencionada
herramienta de grabado es una máquina de grabado por láser.
9. Un método acorde con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
mencionada herramienta de grabado es un láser excimer o un láser
YAG.
10. Un método acorde con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
mencionada imagen matricial tridimensional se genera mediante
procesar al menos un elemento tridimensional seleccionado entre:
- a)
- patrones lineales tridimensionales,
- b)
- patrones matriciales tridimensionales,
- c)
- elementos tridimensionales compuestos de áreas planas,
- d)
- barridos tridimensionales de bajorrelieve,
o una combinación de estos.
11. Un método acorde con la reivindicación 10,
caracterizado porque los mencionados patrones lineales
tridimensionales están fabricados de cadenas de segmentos, cada
segmento teniendo sus propias longitud, anchura y profundidad
especificadas.
12. Un método acorde con la reivindicación 10,
caracterizado porque los mencionados patrones matriciales
tridimensionales están generados por ordenador o producidos a partir
de dibujos manuales escaneados o de dibujos diseñados por ordenador,
procesados por un algoritmo que determina la profundidad de cada
píxel del patrón matricial, de acuerdo con perfiles lineales de
grabados manuales.
13. Método acorde con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el mencionado
mapa maestro de profundidad sirve para múltiples repeticiones de
cada mapa original de profundidad sobre la plancha, y contiene
información sobre las posiciones de las mencionadas repeticiones en
el plano de la plancha.
14. Un método acorde con la reivindicación 13,
caracterizado porque el mencionado mapa principal de
profundidad contiene datos de píxel generados según información para
compensar la distorsión de la hoja durante la impresión en
huecograbado, y guía correspondientemente la herramienta de
grabado.
15. Un método acorde con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque hay una
pluralidad de herramientas de grabado guiadas por el mencionado mapa
maestro de profundidad, tales herramientas funcionando de forma
síncrona.
16. Un método acorde con la reivindicación 15,
caracterizado porque hay tantas herramientas de grabado como
columnas de documentos de seguridad hay sobre las hojas impresas con
los mencionados documentos de seguridad.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| EP20020405452 EP1369230A1 (en) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Method of manufacturing an engraved plate |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2323583T3 true ES2323583T3 (es) | 2009-07-21 |
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ID=29433236
Family Applications (3)
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