ITMI942583A1

ITMI942583A1 - Metodo per stampare direttamente su carta microincisioni di ologrammi chinogrammi reticoli di diffrazione o microincisioni

Info

Publication number: ITMI942583A1
Application number: IT94MI002583A
Authority: IT
Inventors: Olmo Giancarlo Dell
Original assignee: Olmo Giancarlo Dell
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1996-06-20
Also published as: DE69509796D1; EG20698A; JPH10511321A; EP0799139B1; TR199501604A2; EP0799139A1; ITMI942583A0; MA23750A1; WO1996019357A1; ATE180214T1; TNSN95121A1; CO4480768A1; GR3030979T3; IL116179A; FI972547A; IT1275697B1; ES2134510T3; HUT77594A; NO972838L; MX9704746A

Abstract

La stampa delle microincisioni è ottenuta mediante un processo di goffratura in cui la carta è fatta transitare fra una coppia di cilindri di goffratura, costituita da un cilindro goffratore, recante le microincisioni, e un cilindro di controspinta, detto processo essendo effettuato, previa umidificazione della carta, a una temperatura e a una pressione sulla carta in transito fra i predetti cilindri comprese rispettivamente fra 130 e 170°C e fra 60 e 100 kg/mm2.

Description

DESCRIZIONE

della

INVENZIONE INDUSTRIALE

dal Titolo:

‘'METODO PER STAMPARE DIRETTAMENTE SU CARTA MICROIN-CISIONI DI OLOGRAMMI. CHINOGRAMMI RETICOLI DI DIF-FRAZIONE O MICROINCISIONI PRODUCENTI ALTRI EFFETTI OTTICI

La presente invenzione concerne un metodo per stampare direttamente su carta micro incisioni di ologrammi, chinogrammi , reticoli di diffrazione o microincisioni producenti altri effetti ottici.

Per trasferire stabilmente microincisioni ottiche (vale a dire microincisioni del tipo sopra riferito) da un clichè di stampa su fogli di carta è normalmente necessario un pretrattamento della carta consistesnte nel ricoprire la carta stessa con una pellico'la di materiale (quale PVC, poliestere, polipropilene, politene, coating, etc.) atto a ricevere e conservare stabilmente le microincisioni presenti (in bassorilievo e/o altorilievo) sul clichè.

Infatti viene normalmente esclusa la possibilità di trasferire direttamente dette microincisioni su carta comune (vale a dire non pretrattata come sopra) a motivo sia della deformabilità (a livello micrometrico) della carta nel tempo, sia delle microirregolarità superficiali normalmente presenti nei fogli di carta, dovute alla struttura fibrosa della carta stessa, irregolarità che risultano incompatibili col grado di risoluzione delle microincisioni da trasferire, che può variare da un valore di circa 120 linee/mm a un valore di circa 5.000 linee/mm.

La presente invenzione si propone di superare il predetto pregiudizio sull’impossibilità di imprimere mieroincisioni su carta comune non pretrattata realizzando un metodo di stampa di microincisioni su carta comune che, oltre a risultare semplificato e più economico rispetto ai sistemi tradizionali di stampia di microincisioni su supporto cartaceo pretrattato, consente ulteriori vantaggi quali ad esempio quelli di rendere disponibile:

- carta di tipo comune personalizzata o ornata con il predetto genere di microincisioni;

- carta personalizzata o ornata come sopra che si

presta ad essere utilizzata come carta da scrivere

e come carta da stampa (per stampa di tipo offset, calcografica, tipografica, serigrafica, rotocalcografica, xerografica, etc.);

- carta personalizzata o ornata come sopra per documenti di cui si vuole garanti re l’originalità o

proteggere dalla contraffazione.

Secondo il metodo di cui alla presente invenzione

per stampare direttamente su carta microincisioni riproducenti ologrammi, chinogrammi, reticoli di diffrazione o microincisioni producenti altri effetti ottici, la stampa di dette microincisioni ò ottenuta mediante un processo di goffratura in cui la

carta è fatta transitare fra una coppia di cilindri

di goffratura, costituita da un cilindro goffratore,

recante le predette microineisioni , e un cilindro di controspinta, detto processo essendo effettuato,

previa umidificazione della carta, a una temperatura

e a una pressione sulla carta in transito fra i predetti cilindri comprese rispettivamente fra 130 e

170 ’C e fra (60)e 100 kg/mm2. Postilla ] Le caratteristiche del trovato risulteranno più evidenti dalla descrizione che segue e dai disegni alle

gati relativi a esempi di realizzazione a carattere non limitativo, le cui figure mostrano:

La Fig.1: una macchina per goffratura di carta in bobina secondo il presente metodo;

La F ig.2: un particolare ingrandito di Fig.1 relativo all’umidificatore della carta.

La Fig.3: una macchina per goffratura di carta in fogli secondo il presente metodo.

La Fig.1 mostra un esempio di macchina per goffratura di carta in bobina secondo la presente invenzione.

La caratteristiche strutturali e funzionali della macchina ricalcano quelle di una macchina per goffratura di tipo tradizionale con sostanziali differenze per quanto concerne le condizioni (temperatura e pressione) con cui viene condotto il processo di goffratura e per quanto concerne la presenza di un umidificatore della carta a monte del gruppo di goffratura costituito dal cilindro goffratore e dal relativo cilindro di controspinta.

In figura 1 il significato delle varie parti è il seguente.

1: bobina di carta comune di alimentazione della macchina.

2: bobina di carta comune di riserva.

3,4 ,5,6,7: rulli di rinvio.

8: rullo di trasci namento e preriscaldamento del nastro di carta, preferibilmente rivestito in teflon o gomma.

9: rullo di trascinamento e raffreddamento del nastro di carta, anch’esso preferibilmente rivestito in teflon o gomma.

10, 11, 12: rulli girevoli a folle, sollecitati da forze elastiche a premere contro i rulli 8 e rispettivamente 9 per assicurare il trascinamento per frizione del nastro di carta da parte dei rulli 8 e 9.

13, 14: rulli girevoli a folle di tensionamento del nastro di carta, suscettibili di traslare il proprio asse in modo da mantenere il nastro in transito in condizioni di appropriata tensióne.

15: gruppo di umidificazione.

16: rullo di raffredamento.

17, 18: gruppo di goffratura costituito da un cilindro goffratore 17 recante sulla sua superficie cilindrica la matrice delle microincisioni da imprimere sulla carta (le microincisioni possono essere incise direttamente sul cilindro goffratore oppure su un clichè di stampa di forma laminare applicato sul cilindro), e da un cilindro di controspinta 18 girevole a folle e esercitante sul cilindro 17 una appropriata pressione.

19: unità di preriscaldamento, funzionante con lampade a raggi infrarossi o a gas suscettibile di traslazioni verticali di avvicinamento/allontanamento rispetto al nastro in transito al fine di regolare la temperatura di preriscaldamento del nastro.

20: bobina di riavvolgimento del nastro.

21: braccio di sostegno della bobina 20 suscettibile di oscillazioni attorno al proprio estremo inferiore, il cui angolo di inclinazione risulta variabile in funzione del diametro D della bobina di riavvolgimento (diametro che risulta minimo all’inizio del processo e massimo alla fine). Il funzionamento della macchina può essere descritto come segue.

Durante il funzionamento il nastro di carta svolgendosi dalla bobina 1 passa dapprima sui rulli 3, 13, 11 e quindi sul cilindro 8 sul quale subisce un primo preriscaldamento e una umidificazione tramite il gruppo 15, che conferisce alla carta un grado di umidità attorno al 60-80% di umidità relativa (in particolare con grado di umidità pari al 70% secondo una forma di realizzazione preferita). In uscita al cilindro 8 il nastro di carta passa sotto l'unità 19 dove subisce un ulteriore preriscaldamento e quindi passa fra i due cilindri del gruppo di goffratura dove riceve l'impressione delle microincisioni presenti sul cilindro goffratore 17 e al contempo subisce un’energica azione di stiratura dovuta sia all’alta pressione esercitata dal cilindro 18 sia alla temperatura dei due cilindri 17, 18. All’uscita del gruppo di goffratura il nastro subisce un primo raffreddamento passando sul cilindro 16 e quindi, dopo essere transitato sui rulli 5, 6, 7, 14 e 12 un’ultimo raffreddamento sul cilindro 9, all’uscita del quale esso si riavvolge sulla bobina 20 poggiante sul predetto rullo 9.

Il cilindro 17 deve presentare le caratteristiche usualmente richieste per i cilindri goffratori , vale a dire deve essere in acciaio temprato di elevata resilienza superficiale, rettificato e lappato, con grado di finitura superficiale molto spinto tale che lungo una generica retta generatrice della superfice cilindrica, la superfice del cilindro presenti un grado di linearità (vale a dire di approssimazione alla linea retta) prossimo all’ordine di grandezza del grado di risoluzione delle microincisioni presenti sulla matrice. Un valore tollerabile di tale grado di linearità potrebbe essere ad esempio dell’ordine di 2000 linee al mm..

Il cilindro 18, pure in acciaio temprato di elevata resilienza superficiale, rettificato e lappato, può girare a folle attorno al proprio asse, così da poter essere condotto, durante il funzionamento, dalla rotazione del cilindro superiore 17. Esso esercita una pressione contro il cilindro 17 di valore alquanto elevato, che può essere prescelta nell’intervallo compreso fra 40 kg/mm<2 >e 100 kg/mm<2 >(secondo una forma preferita di realizzazione tale pressione è scelta attorno a 50 Kg/mm2).

Durante il funzionamento sia il cilindro 17 che quello 18 sono riscaldati ad una temperatura tale da assicurare sulla carta del documento in transito sotto il clichè una temperatura compresa fra 130 e 170 °C (secondo una forma preferita di realizzazione tale temperatura è scelta attorno a 150 °C).

Tale temperatura dei cilindri 17,18 (come pure quella del cilindro 8 e dell’unità 19) risulterà funzione della velocità operativa (velocità di scorrimento del nastro) in quanto a velocità maggiori dovranno corrispondere, a pari temperatura sulla carta, temperature del cilindri (e dell’unità 19) maggiori. Per temperature sulla carta di circa 150 ‘C e velocità operative dell’ordine di 60 m/min la temperatura dei cilindri 17,18 dovrebbe essere dell’ordine di 150 °C.

Π riscaldamento dei cilindri 8, 17 e 18 può avvenire tramite fluido circolante al loro interno o tramite resistenza elettrica.

Anche il raffreddamento dei cilindri 9 e 16 può essere effettuato tramite fluido (ad es. acqua) circolante al loro interno.

La figura 2 rappresenta un ingrandimento del gruppo 15 di figura 1. Questo gruppo presenta caratteristiche strutturali e funzionali simili a quelle di analoghe unità utilizzate in altri settori tecnologici quali ad esempio quello della stampa offset. Esso si compone di una vasca 22 con acqua in cui è parzialmente immerso un rullo 23 posto in continua rotazione. Il rullo 24, girevole a folle, ha l’asse oscillante, tale da portarlo da una posizione di temporaneo contatto (pari ad esempio a una frazione di giro di 24) col rullo 23 a una posizione di contatto di maggior durata (pari ad esempio ad un intero giro) col rullo 25. L’asse del rullo 25, pure girevole a folle, è a sua volta dotato di un lieve movimento oscillatorio lungo un piano parallelo al piano passante per gli assi dei rulli 26 e 27 (pure girevoli a folle e in permanente contatto col nastro in transito), tale da portare il rullo 25 alternativamente in contatto con detti rulli 26 e 27 e poter distribuire» uniformemente su di essi l’umidità ricevuta da 24.

La superficie dei rulli del gruppo 15 è preferibilmente rivestita con materiale facilmente imbibibile da parte dell’acqua, ad esempio con tessuto di cotone vellutato.

La corretta umidità della carta del nastro in transito è regolata tramite un sensore di umidità (non illustrato in figura) posto in contatto con il nastro in uscita dal gruppo 15, il quale in funzione dell'umidità rilevata, comanda la regolazione della durata del contatto temporaneo del rullo 24 sul rullo 23.

Alla fine del processo il nastro riavvolto sulla bobina 20 conserva impresse le microincisioni trasferite dal cilindro goffratore. La possibilità di permanente traferimento delle microincisioni sulla carta del nastro può essere spiegata col fatto che a seguito del processo di umidificazione e successivo riscaldamento ad elevata pressione la carta subisce un processo di compattamento e stiratura avente per effetto una riduzione notevole delle sue irregolarità superficiali e della sua deformabi1ità.

Può essere desiderabile che le microincisioni trasferite sulla carta (e conseguentemente il loro effetto ottico) non possano resistere (o viceversa, a seconda dei casi, possano resistere) a possibili alterazioni o manomissioni della carta (umidificazioni, cancellature, etc. ).

Qualora si voglia che le microincisioni impresse possano resistere a possibili umidificazioni occorrerà utilizzare carta raffinata e collata quale quella utilizzata ad esempio per la produzione di carta del tipo "kraft", di carta per manuali nautici, etc. Qualora si vogliano invece microincisioni di caratteristica 'opposta si dovrà utilizzare carta comune (di carattere igroscopico).

Per quanto concerne la possibilità di resistere a possibili abrasioni occorre tener presente che la matrice di stampa (il cui processo di preparazione può essere di tipo tradizionale, quale ad esempio quello descritto nel brevetto italiano N°1.217.385) può essere eseguita con incisioni interamente in bassorilievo o interamente in altorilievo o con incisioni parte in bassorilievo e parte in altorilievo eventualmente ripartite in zone diverse (vale a dire con alcune zone della matrice presentanti incisioni esclusivamente in altorilievo, e con altre zone con incisioni esclusivamente in bassorilievo).

La possibilità di cui sopra consente di realizzare carta microincisa che può resistere (oppure non può resistere) alle abrasioni. Infatti le microincisioni imprcisse in bassorilievo sulla carta possono resistere alle abrasioni e all’usura superficiale che la carta subisce nel tempo, al contrario di quelle impresse in altorilievo che vengono cancellate ad ogni tentativo di manomissione, caratteristica quest’ultima molto importante qualora si voglia utilizzare la carta per l’emissione di documenti che si vuole garantire nell’originalità e proteggere dalla contraffazione (quale è il caso dell’emissione di carte valori, assegni bancari, etc.)

La Fig.3 mostra un esempio di macchina per goffratura di carta in fogli secondo il presente metodo. In tale figura il significato delle varie parti è il seguente.

30,31: cassette di ingresso e di uscita dei fogli. 32: tubo di prelievo e alimentazione dei fogli, provvisto di bocchette di aspirazione, facente parte di un dispositivo metti-foglio (non illustrato in figura) del tutto simile a un dispositivo metti-foglio ad aspirazione per stampa offset di tipo tradizionale.

3,49: rulli rotanti di avanzamento dei fogli in ingresso e rispettivamente in uscita.

34: piani di scorrimento del foglio.

35,36: coppia di rulli di umidificazione e avanzamento della carta, con 35 girevole a folle e trascinato in rotazione dal rullo sottostante 36, e con 36 che provvede oltre che all’avanzamento del foglio in transito, anche alla sua umidificazione. A tale scopo 36 è rivestito con tela (ad es. di cotone) la quale viene imbevuta d'acqua tramite;un gruppo di umidificazione 15’ del tutto simile, come struttura e funzionamento, al gruppo 15 di Fig.1.

37/33, 39/40: coppie di rulli di preriscaldamento e trascinamento della carta, preferibilmente rivestiti con uno strato di gomma o teflon, animati di moto rotatorio.

41/42,43/44,45/46: coppie di rulli di raffreddamento e trascinamento della carta, anch’essi preferibilmente rivestiti con uno strato di gomma o teflon.

47, 48: gruppo di goffratura costituito da un cilindro goffratore 47 recante sulla sua superficie cilindrica la matrice delle microincisioni da imprimere sulla carta e da un cilindro di controspinta 48 girevole a folle e esercitante sul cilindro 47 una appropriata pressione.

50: piano di scorrimento e preriscaldamento, con riscaldamento ottenuto mediante lampade a raggi infrarossi o tramite gas.

Analogamente al caso della macchina di Fig.1 il riscaldamento dei cilindri 37-40 e 47,48 può avvenire tramite fluido circolante al loro interno o tramite resistenza elettrica. Anche il raffreddamento dei cilindri 41-46 può avvenire tramite fluido circolante.

Il funzionamento della macchina, anche per quanto riguarda le condizioni di umidificazione della carta e della temperatura e pressione della stessa al passaggio attraverso il gruppo di goffratura, è del tutto simile a quello della macchina di Fig.1.

Come già detto le forme realizzative precedentemente descritte sono state indicate a titolo puramente illustrativo e non limitativo e ad esse potranno essere apportate numerose modificazioni, adattamenti, integrazioni, varianti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti senza peraltro uscire dallo spirito dell’invenzione e dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims

R I VE N D I C A Z I O N I 1 . Metodo per stampare direttamente su carta mieroincisioni riproducenti ologrammi, chinogrammi, reticoli di diffrazione o microincisioni producenti altri effetti ottici, in cui la stampa di dette microincisioni è ottenuta mediante un processo di goffratura in cui la carta è fatta transitare fra una coppia di cilindri di goffratura, costituita da un cilindro goffratore, recante le predette microincisioni, e un cilindro di controspinta, detto processo essendo effettuato, previa umidificazione della carta, a una temperatura e a una pressione sulla carta in transito fra i predetti cilindri comprese rispettivamente fra 130 e 170 °C e fra (0)e 100 kg/mm<2 >.
2. Metodo come alla Riv.1 caratterizzato dal fatto che l’umidificazione della carta conferisce alla stessa un grado di umidità compresa fra il 60 e l’80% di umidità relativa.
3. Metodo come alla Riv.1 caratterizzato dal fatto che la carta dopo l’uscita dalla coppia di cilindri di goffratura è sottoposta a raffreddamento allo scopo di riportare la carta a una temperatura sostanziaimente uguale alla temperatura ambiente.
4. Metodo come alla Riv.1 caratterizzato dal fatto che la temperatura della carta in transito fra la coppia dei cilindri goffratori è ottenuta tramite una prima fase di riscaldamento precedente all’ingresso fra i cilindri e una seconda fase di riscaldamento operata dai cilindri stessi.
5. Metodo come alla Riv.4 in cui l’ordine di grandezza prescelto per la temperatura, la pressione e l’umidità della carta intransito fra la coppia di cilindri di goffratura, è rispettivamente attorno a 150 °C, 50 kg/mm<2 >e 70 % di umidità relativa.
6. Metodo come alla Riv.4 in cui la carta su cui vengono stampate le microincisioni è in forma di nastro svolgentesi da una bobina di alimentazione, caratterizzato dal fatto che il nastro di carta, prima di passare fra la coppia di cilindri di goffratura, transita dapprima sopra un primo cilindro dove subisce la predetta umidificazione e al contempo un primo preriscaldamento, e successivamente transita in prossimità di una unità di preriscaldamento a raggi infrarossi o a gas, e ulteriormente caratterizzato dal fatto che il nastro in uscita dalla coppia di cilindri di goffratura, prima di essere riavvolto su una bobina di riavvolgimento, transita in successione sopra un secondoie un terzo cilindro dove subisce un primo e rispettivamente un secondo raffreddàmento.
7. Metodo come alla Riv.6 in cui l’umidificazione della carta è ottenuta tramite un gruppo di cinque rulli di cui un primo e un secondo rullo, girevoli a folle, poggianti su un tratto di nastro in transito sul predetto primo cilindro, un terzo rullo, posto in continua rotazione, immerso parzialmente in acqua, un quarto rullo, girevole a folle, che si pone alternati vamente in ‘contatto col terzo rullo e un quinto rullo al fine di trasferire l’umidità dal terzo rullo al quinto rullo, quest’ultimo ponendosi alternativamente in contatto col primo e il secondo rullo al fine di trasferire su di essi l’umidità ricevuta dal quarto rullo, detti rulli avendo la superficie rivestita con tessuto di cotone vellutato.
8. Metodo come alla Riv.4 in cui la carta su cui vengono stampate le microincisioni è in forma di fogli discreti, caratterizzato dal fatto che un foglio singolo, prima di passare attraverso la coppia di cilindri di goffratura, transita attraverso una prima coppia di cilindri in cui subisce il processo di umidificazione, e quindi transita in almeno una seconda coppia di cilindri in cui subisce un primo riscaldamento e infine in prossimità di una unità di pre riiscaldamento funzionante a gas o a raggi infrarossi , in cui subisce un secondo riscaldamento, e ulteriormente caratterizzato dal fatto che il predetto foglio dopo essere passato attraverso la coppia di cilindri goffratori transita attraverso almeno una terza coppia di cilindri dove subisce un raffreddamento.
9. Metodo come alla Riv.8 in cui l’umidificazione del foglio è ottenuta tramite un gruppo di cinque rulli di cui un primo e un secondo rullo, girevoli a folle, poggianti su uno dei cilindri della predetta prima coppia di cilindri, un terzo rullo, posto in continua rotazione, immerso parzialmente in acqua, un quarto rullo, girevole a folle, che si pone alternati vamente in contatto col terzo rullo e un quinto rullo al fine di trasferire l’umidità dal terzo rullo al quinto rullo, quest’ultimo ponendosi alternativamente in contatto col primo e il secondo rullo al fine di trasferire su di essi l’umidità ricevuta dal quarto rullo, detti rulli avendo la superficie rivestita con tessuto di cotone vellutato. Postilla 1): a pag-4, riga 23, sostituire "60" con "40". Postilla 2): a pag.16, riga 15, sostituire "60" con "40".