JP2007516101A - 印刷機 - Google Patents

Abstract

印刷機は、インプレッション・シリンダ（６）上に被印刷物（１）を運搬するための少なくとも一つの移送システム（５）と、ドクター・ブレードを備えインプレッション・シリンダ（６）と協働していてまた磁場により配向できる色素を含んでいるインクを用いて被印刷物を印刷するようになっている円筒型あるいは平坦な形状の少なくとも一つのスクリーン（７、８）と、被印刷物（１）を運び去るための出荷システム（９）とを具備する。前記インプレッション・シリンダはそのインプレッション表面に少なくとも一つの磁気要素を具備し、前記磁気要素は前記スクリーン（７、８）により前記被印刷物上に達成される前記圧痕に対応する地点に位置決めされている。

Description

本発明は、シート供給式あるいはウェブ供給式印刷機と、印刷方法とペーパーセキュリティのためのセキュリティ要素とに関する。

ペーパーセキュリティ、具体的には銀行紙幣の分野において、偽造からの保護などセキュリティ要素のためのニーズが増大している。この数年間において、コンピュータと、スキャナとコピー機は、相当な技術的改良を経てきており、また現在は高性能装置をほどよい価格で購入することができる。この装置の性能は極めて良くなってきたので、銀行紙幣と、小切手と、クレジットカードと、パスポートあるいは身分証明書と他の類似文書などペーパーセキュリティのためであって自身をもより良くする、新しいセキュリティ要素を開発し、その結果偽造からこれらの文書を保護し、また現在のコンピュータと、スキャナと、コピー機により模倣されることができないようにすることが必要になってきた。

偽造に対処するための周知のセキュリティ要素は、例えば、特定条件下例えば紫外線下、あるいは光にかざされた時のみに目に見える色付きの線及び/又は模様の重畳の組合せから形成される。このセキュリティ要素の利点は、それらが保護される状態にある文書に印刷しあるいは配置することが容易であり、また簡単な装置を使用して、肉眼を使用してさえ照合できるが、現在のプリンタと、スキャナと、コピー機とを使用しては複製できないことである。

先行技術の記載
本出願に参照することにより組み込まれる米国特許第6,050,606号明細書の事例により、ペーパーセキュリティのための例えば銀行紙幣用のセキュリティ要素を説明している。このセキュリティ要素は、二つの並列領域であって、各領域はそれ自体の幾何学的デザインを具備していて、前記領域は異なる色濃度を有している少なくとも二つの並列領域を有している背景により形成される。セキュリティ要素はさらに色濃度の最も低い領域に対応する模様を具備し、前記二つの領域間の色濃度の差を補正するように選択された色において前記領域に重畳して印刷される。したがって、セキュリティ要素は、肉眼には均一で無定形に見えるが、前記要素がコピー印刷されるなら模様は明瞭に目に見えるようになる。

本出願に参照することにより組み込まれる米国特許第5,443,579号明細書は、被印刷物上に潜在画像を印刷するための別の方法を説明している。その特許によると、レリーフにした線の印刷はレリーフの無い線の印刷と組み合わされる。したがって、コピー機あるいは他の写真製版方法を用いて複製できない潜在カラー画像が創生される。

本出願に参照することにより組み込まれる米国特許第5,853,197号明細書と米国特許第5,487,567号明細書は、肉眼には容易に見えないが、対照的に要素がコピー機あるいはスキャニングにより複製されるとき疑いなく明らかになるセキュリティ要素を示す。
別の特殊な技法は、被印刷物、例えば紙が、光にかざされるときのみ目に見える線あるいは模様で示される透かし模様を用いる。この技法の別の展開は、被印刷物に窓の創生により形成される擬似透かし模様に関連し、またこの技法は具体的にはそれ自体は通常は透明でないがその一部の前記窓は透明になっている紙の被印刷物を用いて使用されるようになっている。

本出願に参照することにより組み込まれる米国特許第6,082,778号明細書の内容は、コピー機による不正なコピーから保護された身分証明書を説明している。その特許において、アイデアは追加層の物理、特に光特性と金属の薄膜により提供される保護効果とを組み合わせ、その効果の組合せが証明書を複製されないようにするセキュリティ要素を創生することである。透明な被覆層の下に、特殊な光特性を有している最上層の上に金属の層がある。第一の実施態様において、金属層は局所的に脱金属化され、したがって特殊な光特性を備える層を露呈している、すなわち脱金属化された領域において特殊な光特性を備える層を目に見えるようにしている。層間の対照的な差異は、脱金属化により形成されるマークを肉眼で認識することを容易にする。ある特殊な実施態様において、特殊な光特性を備える層は、例えば黒色である暗色を有する。金属領域と高い吸収作用を備える層（黒色層）との直接反射の組合せは、対照的な差異を検出されないようにし、その結果脱金属化により形成される情報はこのセキュリティ要素のコピーの際に完全に消失する。

別の実施態様において、特殊な光特性を備える層は、コピー機の光で照射されたとき可視スペクトル内の波長においてなんら光を放出せず、そのことはその領域も複製されないことを意味する、蛍光あるいはリン光物質を含む。

最先端の周知の他の技法によると、被印刷物に直接マークしたり前記被印刷物に被覆された層にマークしたりし、またそれ故にコピー機あるいはスキャナを使用して複製することが不可能なセキュリティ要素を創生するどちらの使用手段も、レーザから成る。

他のセキュリティ要素は、金属パッチ（“フォイル"として知られる）あるいはホログラムまた同様なモアレ及び他の類似の模様の形態であって、これらの全ては、一方では現在の装置によりコピーすることが不可能ではないが極めて困難になっているが、他方では適切な手段を使用してあるいは肉眼により視覚的に照合することが極めて容易になっている、光学的に可変なデバイス（“ＯＶＤｓ”（登録商標））を使用する。

ペーパーセキュリティな被印刷物に特殊な模様あるいは幾何学的形状を印刷するために光学的に可変なインクなど特殊なインクを使用することも周知の慣習である。最先端なそれ自体周知のこれらのインクは、様々な光効果を備えまたそれらが目で見られる角度によって色を変える色素を含む。事例によると、刊行物の米国特許第2002/0160194A1号明細書と、米国特許第2002/0182383A1号明細書と、欧州特許第1239307号明細書は、このインクを開示し、またそれらの内容はこのインクの原理と組成を記載するために、本出願に参照することにより取り込まれる。

このインクが使用されるとき、追加の磁性層を含んでいる様々な光効果を備える色素は、磁場の適用により配向でき、したがって特殊な効果を創生していることが分ってきた。この特殊な技法は、刊行物の米国特許第6,103,361号明細書と、米国特許第5,630,877号明細書と、国際出願第03/000801号明細書と、米国特許第5,364,689号明細書とに記載され、また本出願に参照することにより取り込まれる。

しかしながら、光学的に可変なインクを用いて印刷するとき直面する問題の一つは、このインクはペーパーセキュリティ（例えば銀行紙幣）の価値を印刷するために使用されることが多いことであり、この価値は銀行紙幣の長さにほぼ匹敵して示されている。さらに、ペーパーセキュリティが、幅に平行な軸移動(左−右)よりもむしろ前記ペーパーセキュリティの長さに平行な軸の周囲を回転する（上下移動）とき目に見えて、最初の移動がユーザにはより分かり易くなっている、光効果を創生するための探索が今なおある。

通常、マトリックス形式に配置されたペーパーセキュリティの痕跡を有するシートは、前記痕跡の横方向に移動し、その結果従来の印刷機の固定磁石の統合は目に見える効果を創生するように痕跡の幅に平行な移動を伴う（前述の左−右移動）。所望する方向（前述の上下移動）に効果を創生することは、もし特殊な効果が所望する方向（前述の上下移動）において達成される状態にあるならばシートの移動の方向の変化を伴う。したがって、従来の機械は大幅に変更される必要があり、またこれは殆ど経済的利益がなくまた印刷に要する時間を増大する。

従って、本発明の一つの目的は、周知の印刷方法とデバイスとを改良することである。
本発明の要約
本発明の別の目的は、印刷のセキュリティを増大する印刷機とこの印刷機により用いられる操作方法とを提案することである。
具体的には、本発明の目的は、従来機に簡単な方法で組み込むことができる、特にペーパーセキュリティのための印刷システムを提案することである。
本発明の別の目的は、ペーパーセキュリティのための特殊な印刷方法を利用可能にすることである。
本発明のさらなる目的は、改良されたセキュリティ要素を提案することである。
本発明は、請求項の特徴により定義される。
本発明は、いくつかのその実施態様の記載と添付図の参照とからよりよく理解される。

従来のシート供給印刷機は、最初に図１を参照して説明される。この周知の機械は米国特許第6,109,172号明細書に詳述され、またその内容は、スクリーン印刷機の操作原理に関するために本出願に参照することにより組み込まれる。本機械は印刷用のシートが入っているマガジン１と、供給シリンダ４に向けて経路３に沿ってシートを連続的に移送するための供給デバイス２と、インプレッション・シリンダ６に一連のシートを運搬するための移送シリンダ５と、ドクター・ブレードを備えインプレッション・シリンダ６と協働している二つのスクリーン・シリンダ７と８と、いったんシートが印刷されると出口マガジン１０へシートを輸送するチェーン・グリッパー・システム９とを具備する。

本機械は、ドクター・ブレード５５、５６を備えるスクリーン・シリンダ７と、８とを具備するので、一連のシートに二色でスクリーン印刷ができる。インプレッション・シリンダ６の上で、シートはまず初めに、シートが第一の色でスクリーン印刷される第一スクリーン・シリンダ７の上部を通過し、次にシートは第二の色でスクリーン印刷される第二スクリーン・シリンダ８の上部を通過する。この第二の印刷は、第一スクリーン・シリンダ７により印刷された印刷物と異なる領域あるいは同一の領域でなされる。後者の場合においては、第一スクリーン・シリンダ７により付着されたインクを乾燥するためのシステム、例えば紫外線ランプあるいはいくつかの他の等価システムを追加する必要がある。

図２は、図１の形態において、すなわち供給シリンダと、二つのスクリーン・シリンダ７と８と、出荷システム９例えばグリッパー・チェーンと、乾燥システム例えば紫外線ランプとにより取り囲まれた本発明に記載のインプレッション・シリンダ６を断面において示す。

本発明によると、インプレッション・シリンダ６は、被印刷物シート上の圧痕に対応する配分において配置される複数の磁石１２と、１３と、１４とを具備し、各組の磁石は、インプレッション・シリンダ６内にあって前記シリンダ６上のシートを保持するためのグリッパが位置決めされる切れ目１５と、１６と、１７とにより隔てられている。これらの磁石は、いずれかの適切な手段、具体的には接合と、ネジ締めあるいはいくつかの等価手段によりシリンダに固定される。

本発明の第一の改良型によると、磁気要素５９（例えば磁石）は、インプレッション・シリンダ６内に直接に位置決めされるのではなくて出荷シリンダ５７内に位置決めされる。

本発明の第二の改良型によると、磁気要素６０（例えば磁石）は、被印刷物の移動方向において出荷シリンダと紫外線ランプ１０との間にある中間シリンダ５８内に配置される。

別の改良型によると、磁石は、インプレッション・シリンダ６内及び/又は出荷シリンダ５７内及び/又は中間シリンダ５８内を問わず位置決めされる。

二つの改良型の利点は、インプレッション・シリンダ６の凸凹表面により被印刷物に塊あるいは凹部を作り出す危険を冒さずに当初のインプレッション・シリンダを維持することを可能にすることである。

図３Ａと３Ｂは、二つの改良型の磁石を備えるインプレッション・シリンダの二つの部分図を概略的に描く。第一の改良型において（図３Ａ）、インプレッション・シリンダ６は少なくとも一つの切れ目１８を具備し、切れ目の中に印刷中の被印刷物１を保持しているグリッパー・システム１９が設置される。

シリンダはさらに第二の切れ目２０を具備し、切れ目の中に被印刷物上の圧痕の配分に対応する配分で磁石２１と、２２が位置決めされる（表されていない）。磁石２１と、２２は、例えばアルミニウムあるいはステンレス鋼から成る非磁性材料のシート２４により覆われる。この改良型において、磁石２１と、２２は、永久磁石である。

図３Ｂの改良型において、同一の要素は図３Ａにおいてと同一の方法で参照され、また相違は磁石によって使用される手段にある。この改良型において、使用手段はコイル２５と、２６とから成る。

インプレッション・シリンダ６の場合において図３Ａと３Ｂを参照して提示された原理は、当然に同一の方法で、前述の図示された、その場合は磁気要素を支持する出荷シリンダ５７及び/又は中間シリンダ５８である、本発明の改良型に適用される。

本発明に使用される原理は、図４において概略的に示される。この図は、光学的に可変なインクの圧痕が付着された被印刷物２７例えば紙のシートを表す。インプレッション・シリンダ６は、図示されるように、本図に描かれた磁力線２９と、３０とを創生する永久磁石２８を具備する。そのうえに、光学的に可変なインクは、様々な光効果の磁性色素を含むので、磁力線２９と、３０はこれらの色素を本図４に示された方向に配向する。中心領域３１において、色素は垂直方向に配向されるが、側部領域３２と３３とにおいて色素は、より水平な形態を示し、それは図示される。したがって、圧痕が目で見られる角度によって、圧痕の外見上の色は変化し、また配向の変化は圧痕に続く色の変化を伴う圧痕をダイナミックに生ずる。

本発明に記載のシステムの利点の一つは、シートが磁石に対して静止するので、光効果が創生される状態にある方向に対するシートの移動の通常の方向と関連する前述の問題が回避されることである。現状では、一連のシートの移動の方向を変更すること無しにこの効果を創生し、あるいは同一シート上にすら、光学的に可変なインクを使用して一連のシートの移動の方向あるいは一連の圧痕を印刷するための必要性になんらの影響を及ぼさず様々な方向（相互に垂直であってもなくてもよい）に光効果を備えるセキュリティ要素を創生することが可能である。

図４Ａと４Ｂは、本発明に記載の印刷機を用いて達成できる第一の光効果を示す。図４Ａにおいて、様々な光効果を備える磁性色素を含んでいるインク中の圧痕４０は数字“１００”を形成する。達成される効果を正確に表すように、この圧痕４０の上半分は白っぽくまた下半分は黒っぽい。

図４Ａ中の圧痕４１は、圧痕４０と同一の圧痕を表すが、圧痕が目で見られる角度を変更するように軸Ｘの周囲の回転を受けている。この状態から、現状は下半分が白っぽくまた上半分が黒っぽい。

この効果を達成するために、色素は図４Ｂに表される断面Ａ−Ａのように、すなわち左手側４２において約４５°また右手側４３において約１３５°に磁石によって配向される。

したがって、軸Ｘの周囲を両方向に回転することにより、圧痕の二つの部分に所定の色変化が達成されまたスキャナあるいはコピー機など従来の手段を使用してコピーすることが不可能である動的な光効果を生ずる。

本発明を用いて創生できる第二の光効果は、図５Ａと５Ｂを参照して記載される。圧痕４４は数字“１００”を形成しまたその上部に明るい領域を具備する。圧痕を軸Ｘの周囲に回転させるに従って、明るい領域はそのとき圧痕内部を移動し、圧痕４５と４６とに示されるように圧痕の中央部（圧痕４５）の中へまた自身の下部（圧痕４６）の中へ移動する。

この光効果は、図５Ａの断面Ｂ−Ｂに対応する、図５Ｂにおいて表されるように色素を配向することにより達成される。表現されるように（左から右へ）、色素は最初に事実上垂直（領域４７）に配向され、次に徐々に水平な配向（領域４８）に達し、次に最終的に事実上垂直な配向（領域４９）に戻る。

したがって、軸Ｘの周囲の二方向の回転により、圧痕内部の白っぽい領域の移動の視覚効果は達成され、またこれはコピーあるいはスキャニングにより複製することが不可能である動的な光効果を生ずる。

第三の光効果は、図６Ａと６Ｂに表される。この効果は、同一の光学的に可変なインクを使用して創生される二つの重畳された圧痕により達成される。圧痕が直角に見られるとき（圧痕５０）、圧痕は明るくまた背景は光沢がない。圧痕がどこであれいずれかの方向に回転されるならば、そのとき明るい領域と光沢のない領域の逆転がある（圧痕５１）。さらに、配向が横方向に変更されるならば（圧痕５２）、色の変化もまた達成される。

これらの光効果は、図６Ｂの断面Ｃ−Ｃにおいて表される圧痕により達成され、圧痕の中に第一方向に配向された色素を備える第一層５３と第二方向に配向された色素を備える第二層５４であって、その二つの方向は異なっている層がある。これらの層は連続的に被印刷物に付着され、また第一層５３は、前記第一層内の色素の配向を維持するように第二層が付着される前に乾燥される必要がある。

本発明は記載された実施態様に限定されないが、改良型は請求の範囲の保護に沿って行うことができる。例えば、スクリーンはシリンダにより支持されてもよいし（図１と２の印刷機のように）あるいは平坦であってもよい。
様々な型のインクも、それらが磁気的に配向可能な色素を含むならば利用可能である。

図１は、スクリーン印刷機の概略図を示す。 図２は、本発明に記載のインプレッション・シリンダの一つの実施態様を示す。 図３Ａは、図２の実施態様の一つの改良型を示す。 図３Ｂは、図２の実施態様の一つの改良型を示す。 図４は、本発明により達成された効果の動作図を示す。 図４Ａは、さまざまな光効果の磁性色素の配向の、第一形態を概略的に示す。 図４Ｂは、さまざまな光効果の磁性色素の配向の、第一形態を概略的に示す。 図５Ａは、さまざまな光効果の磁性色素の配向の、第二形態を概略的に示す。 図５Ｂは、さまざまな光効果の磁性色素の配向の、第二形態を概略的に示す。 図６Ａは、さまざまな光効果の磁性色素の配向の、第三形態を概略的に示す。 図６Ｂは、さまざまな光効果の磁性色素の配向の、第三形態を概略的に示す。

Claims (17)

1. シートあるいは連続的なウェブの形式で被印刷物（１）を印刷し、前記被印刷物は、少なくとも一つの圧痕を受け取るようになっている印刷機であって；
   インプレッション・シリンダ（６）に前記被印刷物（１）を運搬しているための少なくとも一つの移送システム（５）と、円筒型あるいは平坦な形状のスクリーン（７，８）であって、前記インプレッション・シリンダ（６）と協働していてまた磁場により配向できる色素を含んでいるインクを用いてスクリーン印刷することにより前記被印刷物を印刷するようになっている少なくとも一つのスクリーンと、印刷操作後に前記被印刷物（１）を運び去るための出荷システム（９）とを具備しているものにおいて；
   前記インプレッション・シリンダは、その印刷表面に少なくとも一つの磁気要素（１２、１３、１４）を具備し、前記磁気要素は、前記スクリーン（７、８）により達成される前記被印刷物上の前記圧痕に対応する場所に配置されている；
   印刷機。
2. 前記被印刷物（１）はマトリックスの形式に配列された複数の圧痕を受け取り、そして前記インプレッション・シリンダは対応するマトリックス形式に配列された複数の磁気要素（１２，１３，１４）を具備する、請求項１に記載の印刷機。
3. シートあるいは連続的なウェブの形式で被印刷物（１）を印刷し、前記被印刷物は、少なくとも一つの圧痕を受け取るようになっている印刷機であって；
   インプレッション・シリンダ（６）に前記被印刷物（１）を運搬しているための少なくとも一つの移送システム（５）と、円筒型あるいは平坦な形状のスクリーン（７、8）であって、前記インプレッション・シリンダ（６）と協働していてまた磁場により配向できる色素を含んでいるインクを用いてスクリーン印刷することにより前記被印刷物を印刷するようになっている少なくとも一つの前記スクリーンと、印刷操作後に前記被印刷物（１）を運び去るための出荷システム（９）とを具備しているものにおいて；
   前記出荷システムは、その表面に少なくとも一つの磁気要素（５９と、６０）を有しているシリンダ（５７、５８）を具備し、前記磁気要素は、前記スクリーン（７、８）により達成される前記被印刷物上の前記圧痕に対応する場所に配置されている；
   印刷機。
4. 前記シリンダは出荷シリンダ（５７）である、請求項３に記載の印刷機。
5. 前記シリンダは中間シリンダ（５８）である、請求項３に記載の印刷機。
6. 前記一つ以上の磁気要素（１２，１３、１４、５９、６０）は一定方向に磁場を創生する、請求項１−５のいずれか一項に記載の印刷機。
7. 前記一つ以上の磁気要素は、前記被印刷物の移動の方向に平行及び/又は垂直な方向に配向される、請求項６に記載の印刷機。
8. シートあるいは連続的なウェブの形式で被印刷物（１）を印刷するあるいは移送するためのシリンダ（６、５７、５８）であって；
   前記被印刷物は、磁場により配向できる色素を含んでいるインクを備える少なくとも一つのスクリーン印刷された圧痕を受け取るようになっていて、前記インクの前記色素を配向するためにその表面に少なくとも一つの磁気要素（１２、１３、１４、５９、６０）を具備するものにおいて；
   前記少なくとも一つの磁気要素（１２、１３、１４、５９、６０）は、非磁性材料から成るシート（２４）により覆われる；
   シリンダ。
9. 前記シート（２４）はアルミニウム製あるいはステンレス鋼製である、請求項８に記載のシリンダ。
10. 前記インプレッション・シリンダ（６）あるいは前記出荷システムの前記シリンダ（５７、５８）は、請求項８あるいは９に記載のシリンダである、請求項１と３とのどちらかに記載の印刷機。
11. シートあるいはウェブの形式で被印刷物をスクリーン印刷するための印刷方法であって；
    被印刷物において圧痕は磁性色素を含んでいるインクを使用して形成され、そして
    前記圧痕は乾燥する前に前記色素を配向するように磁場の影響を受ける；
    印刷方法。
12. 前記磁場は一定方向に前記色素を配向する、請求項１１に記載の印刷方法。
13. 前記色素は前記被印刷物の移動の方向に平行及び/又は垂直に配向される、請求項１２に記載の印刷方法。
14. 第一圧痕は様々な光効果を備えるインクを使用して被印刷物上に形成され、前記圧痕は前記色素を第一方向に配向している第一磁場の影響を受け、前記第一圧痕は乾燥され、第二圧痕は様々な光効果を備えるインクを使用して前記第一圧痕上に形成され、前記第二圧痕は前記色素を第二方向に配向している第二磁場の影響を受け、また前記第二圧痕は乾燥される、請求項１１−１３のいずれか一項に記載の印刷方法。
15. 前記第一方向と前記第二方向は異なる、請求項１４に記載の印刷方法。
16. 前記圧痕はマトリックス形式に配列された複数の個別の圧痕を具備する、請求項１１−１５のいずれか一項に記載の印刷方法。
17. 前記圧痕はインプレッション・シリンダ（６）と接触して前記被印刷物を通過させることにより形成され、前記インプレッション・シリンダはスクリーン印刷するための前記インク用の円筒型あるいは平坦な形状の少なくとも一つのスクリーン（７，８）とそこで協働する、請求項１１に記載の印刷方法。

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