PL199462B1 - Wklęsłodrukowa klisza drukarska, nośnik informacji, sposób wytwarzania wklęsłodrukowej kliszy drukarskiej oraz sposób wykonywania obrazu nadrukowanego techniką wklęsłodrukową - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy wkl es lodrukowej kliszy drukarskiej przeznaczonej do wykonywania nadru- kowanego obrazu, przy czym powierzchnia kliszy posiada przynajmniej jeden wygrawerowany obszar. Klisza drukarska charakteryzuje si e tym, ze na wygrawerowanym obszarze znajduje si e jeden lub wi eksza liczba elementów sk ladowych, w których obszar kraw edziowy jest wygrawerowany g lebiej ni z obszar wewn etrzny, przy czym obszar kraw edziowy bezpo srednio przylega do obszaru wewn etrzne- go, za s obszar wewn etrzny wykonany jest w postaci p laskiej powierzchni znajduj acej si e ni zej wzgl e- dem powierzchni kliszy. Wynalazek dotyczy równie z sposobu wytwarzania klisz drukarskich, no snika informacji z nadrukowanym obrazem wykonanym metod a wkl es lodrukow a i sposobu wykonywania wkl es lodruku. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy wklęsłodrukowej kliszy drukarskiej, nośnika informacji zawierającego obraz wykonany za pomocą tej kliszy, sposobu wytwarzania kliszy oraz sposobu wykonywania obrazu nadrukowanego techniką wklęsłodrukową.

Charakterystyczną cechą druku wklęsłego jest to, że drukujące, tj. przenoszące farbę drukarską obszary kliszy mają postać wgłębień w powierzchni kliszy. Wgłębienia te wykonywane są za pomocą odpowiedniego rylca lub przez wytrawianie. Przed przeprowadzeniem procesu drukowania na wygrawerowaną kliszę nakładana jest farba drukarska, której nadmiar jest usuwany z powierzchni kliszy za pomocą listwy zgarniającej lub cylindra wycierającego, dzięki czemu farba drukarska znajduje się jedynie we wgłębieniach. Następnie do kliszy przyciskane jest i odsuwane podłoże (zwykle jest to papier), do powierzchni którego przywiera farba drukarska tworząc nadrukowane obrazy. Jeżeli wykorzystywana jest przezroczysta farba drukarska, odcień nadruku uzależniony jest od grubości nałożonej farby. Duża siła nacisku powoduje dodatkowo wytłaczanie materiału, które widoczne jest również po przeciwnej stronie podłoża.

Wśród technik druku wklęsłego wyróżnić można rotograwiurę i wklęsłodruk klasyczny. W przypadku rotograwiury klisze drukarskie wykonywane są na przykład za pomocą wiązki elektronów, wiązki laserowej lub rylca. Charakterystyczną cechą rotograwiury jest to, że odcienie szarości lub barw nadrukowanego obrazu uzyskiwane są przez zastosowanie regularnie rozmieszczonych na powierzchni kliszy zagłębień o różnej gęstości rozmieszczenia, rozmiarze i/lub głębokości.

W przeciwieństwie do rotograwiury, w przypadku wklę s łodruku klasycznego w kliszach drukarskich wykonywane są liniowe wgłębienia umożliwiające drukowanie obrazów. W przypadku wykonywanej mechanicznie kliszy do wklęsłodruku klasycznego, przy zwiększonej głębokości wgłębień powstają linie o większej szerokości, ponieważ stosowane rylce mają zwykle kształt stożkowy. Ponadto wraz z wzrostem głębokości grawerowania zwiększa się chłonność wygrawerowanej linii, a zatem stopień zaczernienia drukowanej linii. W przypadku wytrawiania klisz do wklęsłodruku klasycznego nie drukujące obszary kliszy pokrywane są chemicznie obojętnym lakierem. Podczas wytrawiania na obszarze odkrytych powierzchniach kliszy powstają wgłębienia, przy czym głębokość wytrawionych linii uzależniona jest od czasu trawienia i szerokości tych linii.

Wklęsłodruk klasyczny, a zwłaszcza staloryt zapewnia charakterystyczny nadruk, który jest łatwy do rozpoznania nawet przez laika, i niemożliwy do odtworzenia innymi typowymi procesami drukarskimi. Jeżeli wgłębienia w kliszy drukarskiej są dostatecznie głębokie, nośnik informacji drukowany metodą wklęsłodruku liniowego wciskany jest w głąb wytłoczeń, dzięki czemu nadrukowany obraz posiada wyczuwalną w dotyku fakturę. Staloryt jest zatem korzystnym rozwiązaniem w przypadku wykonywania nadruków na nośnikach informacji, w szczególności na dokumentach wymagających zabezpieczenia i dokumentach wartościowych takich jak na przykład banknoty, akcje, obligacje, certyfikaty, kwity, etykiety zabezpieczające itp., które muszą zapewniać wysoki stopień zabezpieczenia przed sfałszowaniem.

W publikacji WO 97/48555 ujawniono sposób powtarzalnego maszynowego wytwarzania klisz drukarskich do wklęsłodruku klasycznego. Najpierw wykrywane są linie oryginału i dokładnie określana powierzchnia każdej z linii. Następnie graweruje się zewnętrzny obrys tej powierzchni w celu wyraźnego zaznaczenia jej krawędzi, przy czym wykorzystuje się w tym celu odpowiednie narzędzie, na przykład rylec obrotowy lub wiązkę laserową. Zaznaczona powierzchnia jest następnie czyszczona za pomocą tego samego lub innego narzędzia, tak że cała linia jest dokładnie wygrawerowana i odpowiada linii oryginału. W zależności od postaci i prowadzenia narzędzia, uzyskana chropowata faktura służy do zatrzymania farby, którą pokrywane jest dno oczyszczonej powierzchni.

W celu uzyskania odpowiedniego wraż enia dotykowego obrazu wykonanego metodą wklęsłodruku klasycznego, wymagane jest zastosowanie bardzo grubej warstwy farby drukarskiej w stosunku do sposobów znanych w obecnym stanie techniki. Gruba warstwa farby drukarskiej oznacza jednak jej wysokie zużycie, co skutkuje z kolei wysokimi kosztami produkcji. W dodatku przy zastosowaniu konwencjonalnej technologii ilość farby drukarskiej nakładanej na kliszę musi być zwiększona tak, by farba drukarska pokrywała wszystkie wgłębione obszary, które umożliwiają uzyskanie rozpoznawalnych przez dotyk struktur nadrukowanego obrazu. Tak więc wykorzystuje się więcej nadmiarowej farby drukarskiej, która musi zostać usunięta z powierzchni kliszy za pomocą listwy zgarniającej lub cylindra wycierającego, co prowadzi do powstania problemów związanych z utylizacją usuniętej farby drukarskiej.

PL 199 462 B1

Z kolei, dokument DE 19845440 dotyczy klisz drukarskich do cał kowitego zadrukowywania dużych powierzchni techniką wklęsłodruku, w szczególności przeznaczonych do drukowania banknotów. W celu zapewnienia prawidłowego nanoszenia farby na wybrane obszary, w obszarze wygrawerowanym kliszy znajdują się segmenty rozdzielające, które wystają ponad powierzchnię bazową kliszy w kierunku prostopadłym do tej powierzchni, przy czym wysokość, na jaką wystają jest równa co najmniej połowie głębokości grawerowania. Segmenty rozdzielające w dużym stopniu zapobiegają usuwaniu farby drukarskiej z powierzchni grawerowanej podczas ścierania farby z powierzchni kliszy drukarskiej. Umożliwia to uzyskiwanie pełnych kolorowych pokryć na dużych powierzchniach. Ponadto, zależnie od doboru odstępów pomiędzy segmentami rozdzielającymi, można uzyskać strukturę złożoną z bardzo drobnych elementów zadrukowanych, która może być odczytana (zidentyfikowana) jedynie za pomocą dodatkowych środków powiększających.

W opisie US 4597593 ujawniono natomiast kartę identyfikacyjną z wytł oczonymi na niej danymi, przy czym te dane nakładają się na wzór zabezpieczający, wpisany w kartę za pomocą urządzenia do zapisu danych za pomocą wiązki laserowej. Wzór zabezpieczający może być wpisany np. jedynie w obszarze pokrytym wytłoczeniem, lub - w innym przypadku - moż e pokrywać większą część karty. Próby jakiejkolwiek zmiany wytłoczonych danych przez ponowne wytłaczanie są od razu widoczne ze względu na odkształcenia wzoru zabezpieczającego.

Celem niniejszego wynalazku jest utrzymanie lub zwiększenie wrażeń dotykowych nadrukowanego obrazu przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia farby drukarskiej, przy czym efekt kolorystyczny nadrukowanego obrazu nie różni się od efektów kolorystycznych obrazów wykonywanych metodą klasycznego wklęsłodruku.

Przedmiotem wynalazku jest wklęsłodrukowa klisza drukarska przeznaczona do wykonywania nadrukowanego obrazu, której powierzchnia posiada przynajmniej jeden wygrawerowany obszar. Istota wynalazku polega na tym, że na wygrawerowanym obszarze znajduje się jeden lub większa liczba elementów strukturalnych, w których obszar krawędziowy jest wygrawerowany głębiej niż obszar wewnętrzny, przy czym obszar krawędziowy bezpośrednio przylega do obszaru wewnętrznego, zaś obszar wewnętrzny wykonany jest w postaci płaskiej powierzchni znajdującej się niżej względem powierzchni kliszy.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji kliszy wedł ug wynalazku obszar krawędziowy ma kształt klina lub trapezu. Korzystne jest również rozwiązanie, gdy obszar krawędziowy ma kształt klina z zaokrą glonym końcem.

W innym, korzystnym wariancie realizacji kliszy wedł ug wynalazku powierzchnia obszaru wewnętrznego ma chropowatą fakturę służącą do zatrzymywania farby drukarskiej.

W kolejnym, korzystnym wariancie realizacji kliszy według wynalazku głębokość wygrawerowania obszaru krawędziowego mieści się w przedziale od 60 μm do 150 μm, korzystnie od 100 μm do 150 μm.

W następnym korzystnym wariancie realizacji kliszy według wynalazku głębokość wygrawerowania obszaru wewnętrznego mieści się w przedziale od 10 μm do 120 μm, korzystnie od 60 μm do 100 μm.

W dalszym korzystnym wariancie realizacji kliszy według wynalazku głębokości wygrawerowania obszaru krawędziowego i obszaru wewnętrznego odpowiadają grubości warstwy farby drukarskiej na obszarze nadrukowanego obrazu, przy której wszystkie obszaru zadrukowane nadrukowanego obrazu są nieprzezroczyste.

W jeszcze innym korzystnym wariancie realizacji kliszy według wynalazku szerokość wygrawerowania obszaru krawędziowego mieści się w przedziale od 120 μm do 500 nm, zaś szerokość powierzchni podstawy mieści się w przedziale od 0 μm do 500 μm.

W kolejnym korzystnym wariancie realizacji kliszy według wynalazku element strukturalny ma kształt litery i/lub piktogramu.

W innym korzystnym wariancie realizacji kliszy według wynalazku element strukturalny ma kształt linii. W szczególnie korzystnym przypadku linia ma szerokość mieszczącą się w przedziale od 0,1 mm do 5 mm, korzystnie od 0,5 mm do 3 mm.

Przedmiotem wynalazku jest również nośnik informacji z nadrukowanym obrazem wykonanym metodą wklęsłodruku posiadającym przynajmniej jeden obszar pokryty warstwą farby drukarskiej. Nośnik informacji według wynalazku charakteryzuje się tym, że w zadrukowanym obszarze obrazu znajduje się jeden lub większa liczba elementów strukturalnych, w których grubość warstwy farby drukarskiej jest większa w obszarze krawędziowym niż w obszarze wewnętrznym, zaś warstwa farby drukarskiej znajdująca się w obszarze wewnętrznym ma postać płaskiej powierzchni znajdującej się niżej w stosunku do warstwy farby drukarskiej znajdującej się w obszarze krawędziowym.

PL 199 462 B1

W jednym z korzystnych wariantów realizacji nośnika według wynalazku róż nica grubości warstw farby drukarskiej pomiędzy obszarem krawędziowym i obszarem wewnętrznym jest wyczuwalna przez dotyk.

W innym korzystnym wariancie realizacji nośnika według wynalazku obszar krawędziowy ma kształt klina lub trapezu.

W jeszcze innym korzystnym wariancie realizacji noś nika wedł ug wynalazku obszar kraw ę dziowy i obszar wewnętrzny mają ten sam odcień.

W dalszym korzystnym wariancie realizacji nośnika według wynalazku obszar krawędziowy ma ciemniejszy odcień niż obszar wewnętrzny.

W kolejnym korzystnym wariancie realizacji nośnika według wynalazku nadrukowany element strukturalny ma kształt litery i/lub piktogramu.

W nastę pnym korzystnym wariancie realizacji noś nika wedł ug wynalazku nadrukowany element strukturalny ma kształt linii. W szczególnie korzystnym przypadku linia ma szerokość mieszczącą się w przedziale od 0,1 mm do 5 mm, korzystnie od 0,5 mm do 3 mm.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania wklęsłodrukowej kliszy drukarskiej przeznaczonej do zadrukowywania podłoża techniką wklęsłodrukową, charakteryzujący się tym, że wykonuje się kliszę drukarską, posiadającą powierzchnię kliszy drukarskiej, a następnie za pomocą narzędzia do grawerowania w powierzchni kliszy drukarskiej wykonuje się przynajmniej jeden obszar wygrawerowany, obejmujący jeden lub większą liczbę elementów strukturalnych, w których obszar krawędziowy jest wygrawerowany głębiej niż obszar wewnętrzny, przy czym obszar krawędziowy bezpośrednio przylega do obszaru wewnętrznego, zaś obszar wewnętrzny wykonany jest w postaci płaskiej powierzchni znajdującej się niżej względem powierzchni kliszy.

Ponadto, przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania obrazu nadrukowanego techniką wklęsłodrukową, w którym wykorzystuje się kliszę drukarską według wynalazku.

Różnica głębokości grawerowania obszarów krawędziowych i obszarów wewnętrznych zwiększa wrażenia dotykowe wykazywane przez nadrukowany obraz wykonany zgodnie z wynalazkiem, ponieważ rzeźba struktury zadrukowanego obszaru jest znacznie bardziej złożona, niż ma to miejsce w przypadku drukowanych obszarów wykonanych sposobami znanymi w stanie techniki. Zadrukowany obszar posiada przekrój, na którym powierzchnia naniesionej farby ma postać linii falistej lub łamanej, co sprawia że różnice grubości farby są wyczuwalne dotykiem. Częste zmiany pomiędzy wyczuwalnym dotykiem obszarem krawędziowym a obszarem wewnętrznym dodatkowo wzmacniają charakterystyczne wrażenia dotykowe wykazywane przez obraz wykonany techniką wklęsłodruku. Jeżeli wygrawerowane obszary posiadają odpowiednie rozmiary, wyraźnie wyczuwalne są przejścia pomiędzy wzniesieniami i zagłębieniami w nadrukowanym obrazie, dzięki czemu można rozróżnić poszczególne obszary krawędziowe i wewnętrzne.

Pomimo utrzymania lub nawet zwiększenia wrażeń dotykowych wykazywanych przez nadrukowany obraz, osiągnięto pewną oszczędność farby drukarskiej, ponieważ ilość farby zapewniająca wrażenia dotykowe musi zostać nałożona jedynie w obszarze krawędziowym. W obszarze wewnętrznym musi być nałożona jedynie taka ilość farby drukarskiej, jaka jest niezbędna do uzyskania pożądanego odcienia koloru nadruku. Obszary wewnętrzne mogą być zatem wygrawerowane płyciej niż obszary krawędziowe, dzięki czemu znacząco zmniejsza się wypełniona farbą drukarską objętość wygrawerowanego obszaru. Ponadto takie rozwiązanie pozwala uniknąć problemów, jakie powstają przy wypełnianiu dużych powierzchni, które zostały wygrawerowane szczególnie głęboko. Do problemów tych należy rozpryskiwanie się farby drukarskiej na zewnątrz wygrawerowanego obszaru podczas drukowania, jak również niecałkowite przeniesienie farby drukarskiej z wygrawerowanych obszarów kliszy drukarskiej na zadrukowywaną powierzchnię podłoża.

Przekrój poprzeczny obszaru krawędziowego znajdującego się na kliszy może mieć dowolny możliwy kształt, lecz korzystnie ma on kształt klina lub trapezu. Możliwy jest również schodkowy kształt obszaru krawędziowego, tj. posiada on różne głębokości wygrawerowania. Jeżeli nadrukowany obraz składa się z wielu elementów składowych, poszczególne elementy składowe mogą mieć takie same lub różne kształty. Przykładowo obszar krawędziowy jednego elementu składowego może mieć kształt klina, natomiast innego kształt trapezu.

Geometria tych klinowych i trapezowych kształtów nie jest niczym ograniczona, tj. proporcje i kąty mogą być dowolnie dobrane przez specjalistę w tej dziedzinie.

Obszar wewnętrzny znajduje się niżej w stosunku do powierzchni kliszy, zaś jego przekrój poprzeczny ma kształt płaskiej powierzchni, tj. płaszczyzna obszaru wewnętrznego korzystnie jest

PL 199 462 B1 równoległa do powierzchni kliszy drukarskiej. Możliwe są oczywiście wykonania, w których obszar wewnętrzny jest nachylony pod pewnym kątem względem powierzchni kliszy drukarskiej.

Na powierzchni obszaru wewnętrznego może być utworzona chropowata faktura, która służy do zatrzymywania farby. Jest to wskazane w przypadku, gdy obszar wewnętrzny ma rozmiary takie jak

100 μm długości i szerokości. Chropowata faktura może być wykorzystana również w przypadku, gdy zastosowane są obszary krawędziowe w kształcie trapezu lub prostokąta o podstawie mającej przynajmniej 100 μm długości i szerokości. Chropowata faktura wytwarzana jest na dnie oczyszczonych powierzchni podczas procesu grawerowania kliszy, przy czym może być w tym celu wykorzystany na przykład sposób ujawniony w dokumencie WO 97/48555.

Obszar krawędziowy bezpośrednio przylega do obszaru wewnętrznego, tj. obszary te bezpośrednio ze sobą sąsiadują i nie są od siebie oddzielone paskami znajdującymi się na poziomie powierzchni kliszy. W ten sposób na wydrukowanym później obrazie obszary krawędziowe i wewnętrzne nie są od siebie oddzielone przez niezadrukowane powierzchnie.

Głębokość wygrawerowania oraz szerokość obszarów krawędziowych i wewnętrznych elementu składowego są przez specjalistę w tej dziedzinie dobrane w taki sposób, uzyskać pożądaną szerokość, grubość warstwy farby drukarskiej i odcień odpowiadających im elementów składowych znajdujących się na wydrukowanym później obrazie.

Jeżeli wykorzystywane są dostępne w handlu farby drukarskie przeznaczone do druku wklęsłego, głębokość wygrawerowania obszaru krawędziowego mieści się w przedziale od około 60 do około 150 nm, zaś głębokość wygrawerowania obszaru wewnętrznego mieści się w przedziale od około 10 do około 120 nm.

Korzystnie głębokość wygrawerowania obszaru krawędziowego mieści się w przedziale od 100 do 150 nm, zaś głębokość wygrawerowania obszaru wewnętrznego mieści się w przedziale od 60 do 100 nm. Przy takich głębokościach grawerowania uzyskiwana jest taka grubość warstwy farby drukarskiej, przy której jest już ona nieprzezroczysta i przy wykorzystaniu dostępnych w handlu farb drukarskich nadrukowany obraz nie wykazuje już efektu przezroczystości, tj. nadrukowany obraz wykonany za pomocą kliszy drukarskiej o wyżej wymienionej głębokości grawerowania ma tylko jeden odcień. Może być więc wykonany nadrukowany obraz posiadający jednorodny odcień na całej swojej powierzchni, przy czym barwa jego krawędzi nie odbiega od barwy pozostałej części, niemniej jednak krawędź ta jest wyczuwalna dotykiem.

Przy głębokościach grawerowania mniejszych niż około 60 nm farby drukarskie na nadrukowanym obszarze wykazują pewną przezroczystość. Przy tych głębokościach nie są one już nieprzezroczyste, tj. odcień nadrukowanego obrazu uzależniony jest od grubości warstwy nałożonej farby drukarskiej. Jeżeli wybrane zostaną takie głębokości grawerowania, uzyskane mogą być nadrukowane obrazy posiadające krawędź, która jest wyczuwalna dotykiem, jak również posiada odcień odróżniający ją od obszaru wewnętrznego. Istnieje ponadto możliwość połączenia nieprzezroczystego obszaru krawędziowego z przezroczystym obszarem wewnętrznym.

Jeżeli obszar wewnętrzny nie jest płaszczyzną równoległą do powierzchni kliszy lecz jest do tej powierzchni nachylony, w obszarze wewnętrznym elementu składowego mogą być również uzyskane przejścia tonalne od barwy jaśniejszej do ciemniejszej, przy czym wymaga to zastosowania przezroczystych farb drukarskich.

Głębokość wygrawerowania obszaru krawędziowego może być ponadto zwiększana lub zmniejszana w sposób ciągły lub schodkowy, na przykład wzdłuż biegu wygrawerowanej linii. Jeżeli w nadrukowanym obrazie wykorzystano wiele elementów składowych według wynalazku, obszary krawędziowe i wewnętrzne mogą niezależnie od siebie być wykonane z taką samą lub różną głębokością grawerowania.

Zwykłe zmienianie głębokości grawerowania obszarów krawędziowych i wewnętrznych może być zatem wykorzystane do uzyskania bardzo wielu możliwych połączeń i wzorów nadrukowanego obrazu.

Szerokość grawerowania obszarów krawędziowych i wewnętrznych określona jest głównie przez pożądany rodzaj nadrukowanego obrazu. Szerokość grawerowania obszaru krawędziowego mieści się w przedziale od 120 nm do 500 nm. Szerokość grawerowania obszaru wewnętrznego wpływa na wygrawerowanie elementu składowego, a więc szerokość wygrawerowania elementu składowego, szerokość wygrawerowania obszaru krawędziowego oraz głębokość wygrawerowania obszaru wewnętrznego.

Element składowy może mieć postać dowolnych kształtów geometrycznych, np. linii o rozmaitych szerokościach, przy czym korzystne są linie o szerokości 3 milimetrów lub więcej. Elementy

PL 199 462 B1 składowe mogą mieć również postać np. okręgów, trójkątów, kwadratów, nieregularnych kształtów, symboli graficznych, liter lub innych znaków, przy czym korzystnie są to litery lub inne znaki alfanumeryczne. Może być również wykorzystane połączenie dowolnej liczby elementów składowych o różnych kształtach. Możliwe jest również oczywiście połączenie nadrukowanych linii i/lub elementów według wynalazku z liniami i/lub elementami wykonanym za pomocą innych metod drukarskich, np. klasycznego wklęsłodruku, druku offsetowego itp.

Wklęsłodrukowe klisze drukarskie według wynalazku korzystnie wykonane są za pomocą szybkoobrotowego, skośnego rylca. W celu uzyskania pożądanego kształtu nadrukowywanej powierzchni, w powierzchni kliszy wykonywane są narzędziem grawerskim wgłębienia o różnych głębokościach, które przed rozpoczęciem procesu drukowania wypełniane są farbą drukarską. Podczas drukowania farba drukarska jest przenoszona z wgłębień wykonanych w kliszy na powierzchnię podłoża. Farba drukarska nie jest przenoszona z nie poddanych obróbce, tj. nie wygrawerowanych obszarów powierzchni kliszy.

Jeżeli nośnik informacji wykonywany jest opisanym powyżej sposobem, w zależności od kształtu wgłębień wykonanych w kliszy według wynalazku na nośniku informacji powstaje odpowiednio zaprojektowany nadrukowany obraz. Nośnik informacji według wynalazku charakteryzuje się tym, że posiada przynajmniej jeden element składowy wykonany metodą wklęsłodruku, zaś obszar krawędziowy i obszar wewnętrzny pokryte są warstwami farby drukarskiej o różnej grubości. Obszar krawędziowy bezpośrednio przylega do obszaru wewnętrznego, przy czym w obszarze krawędziowym nałożona jest warstwa farby drukarskiej o większej grubości niż w obszarze wewnętrznym, który ma postać płaskiej powierzchni znajdującej się niżej niż obszar krawędziowy. Wymiary obszarów nadrukowanego obrazu, takie jak szerokość i grubość warstwy drukarskiej wynikają z opisanych powyżej głębokości i szerokości wgłębień wykonanych w kliszy według wynalazku, jak również rodzaju wykorzystanej w procesie drukowania farby drukarskiej. Przejścia pomiędzy obszarami krawędziowymi i wewnętrznymi oraz krawędziami i narożami nadrukowanych obszarów nie są jednak tak dokładnie określone, jak ma to miejsce w przypadku wygrawerowanej kliszy. Przejścia pomiędzy obszarami krawędziowymi i wewnętrznymi oraz krawędziami i narożami nadrukowanych obszarów są bardziej lub mniej płynne w zależności od składu i lepkości wykorzystanej farby drukarskiej, jak również głębokości wykonanych w kliszy wgłębień.

Tak jak opisano powyżej, różnica w grubości warstw farby drukarskiej nałożonych w obszarach krawędziowych i wewnętrznych umożliwia uzyskanie wyraźniejszych wrażeń dotykowych wykazywanych przez stanowiący część nadrukowanego obrazu element składowy według wynalazku, ponieważ rzeźba struktury zadrukowanego obszaru jest znacznie bardziej złożona, niż ma to miejsce w przypadku drukowanych obrazów wykonanych sposobami znanymi w obecnym stanie techniki. Żłobkowany przekrój poprzeczny nadrukowanych obszarów jest lepiej wyczuwalny podczas badania go gołymi palcami. Jeżeli wygrawerowane obszary posiadają odpowiednie rozmiary, wyraźnie wyczuwalne są przejścia pomiędzy wzniesieniami i zagłębieniami w nadrukowanym obrazie, dzięki czemu mogą zostać rozróżnione poszczególne obszary krawędziowe i wewnętrzne.

Pomimo utrzymania lub nawet zwiększenia wrażeń dotykowych wykazywanych przez nadrukowany obraz została osiągnięta pewna oszczędność farby drukarskiej, ponieważ do wykonania obszarów wewnętrznych wykorzystano mniej farby drukarskiej niż w przypadku obszarów krawędziowych.

W zależności od dobranych grubości warstw farby drukarskiej nałożonej w obszarach wewnętrznych i krawędziowych, zwykłe farby drukarskie wykorzystywane do wklęsłodruku mogą być nieprzezroczyste lub (do pewnego stopnia) przezroczyste albo przeświecające. Wykorzystując odpowiednią grubość warstwy i barwę tła można uzyskać różniące się jasnością i nasyceniem odcienie. Jeżeli wykorzystane zostaną warstwy dostatecznie różniące się grubością, można uzyskać kontrasty między obszarami, które są łatwo widoczne gołym okiem. Zakłada się przy tym typowe warunki oświetleniowe i odległość między nośnikiem informacji a obserwatorem.

Jeżeli do druku według wynalazku wykorzystane zostaną nieprzezroczyste farby drukarskie, niezależnie od grubości nałożonej farby drukarskiej wykonany nadruk będzie miał na całej powierzchni jednorodny odcień, a więc krawędź nadruku nie będzie kontrastowała z pozostałą częścią jego powierzchni, tym niemniej krawędź ta będzie wyczuwalna dotykiem.

Uwagi dotyczące wgłębień wygrawerowanych w kliszy drukarskiej dotyczą również warstwy farby drukarskiej nałożonej w krawędziowych i wewnętrznych obszarach w kontekście ich możliwych do wykorzystania kształtów.

Wszystkie materiały, które mogą być wykorzystane jako podłoże do druku wklęsłego mogą być również zastosowane w procesie drukarskim według wynalazku. Mogą to być podłoża takie jak papier,

PL 199 462 B1 folie z tworzywa sztucznego, papier laminowany folią z tworzywa sztucznego, papier lakierowany i materiał y wielowarstwowe. Sposób wed ł ug wynalazku jest szczególnie korzystny w przypadku wykonywania nadruków na nośnikach informacji, które muszą zapewniać wysoki stopień zabezpieczenia przed sfałszowaniem takie jak dokumenty wymagające zabezpieczeni i dokumenty wartościowe, na przykład banknoty, akcje, obligacje, certyfikaty, kwity, etykiety zabezpieczające itp.

Przedmiot wynalazku w przykładach realizacji przedstawiono na rysunku, na którym figura 1 przedstawia szczegółowo przekrój kliszy drukarskiej według wynalazku, fig. 2 przedstawia widok banknotu z przodu, fig. 3 przedstawia szczegółowo przekrój nośnika informacji z wykonanym nadrukiem.

Ponadto, dla celów wyjaśnienia wynalazku w kontekście znanych rozwiązań, na arkuszu rysunku oznaczonym jako „Pos. I” przedstawiono szczegółowo przekrój konwencjonalnej kliszy drukarskiej znanej w stanie techniki. Proporcje wielkości poszczególnych elementów przedstawionych na rysunku zostały dobrane głównie pod kątem zapewnienia jak najlepszej przejrzystości rysunku, a zatem w konkretnych wariantach realizacji wynalazku proporcje przedstawione na rysunku nie muszą odpowiadać rzeczywistym proporcjom.

Figura 1 przedstawia szczegółowo przekrój kliszy drukarskiej 1 posiadającej powierzchnię 2, w której wykonano przeznaczone do wypeł nienia farb ą drukarską wgłębienie 3 o szerokoś ci a. Szerokość wgłębienia a to 3 mm lub więcej. Wgłębienie składa się z dwóch obszarów krawędziowych 4 i 5, oraz obszaru wewnętrznego 6, przy czym obszary krawędziowe przylegają bezpośrednio do obszaru wewnętrznego. Obszar wewnętrzny posiada ponadto chropowatą fakturę 7 służącą do zatrzymywania farby. Obszar krawędziowy 5 ma kształt klina, zaś obszar krawędziowy 4 ma kształt trapezu. W przypadku obszaru krawędziowego w kształcie klina, szerokość powierzchni podstawy d jest równa 0 μm lub ze względu na pewien rozmiar rylca około 0 μm, przy czym może ona dochodzić do 10 μm. W przypadku obszaru krawędziowego w kształcie trapezu lub prostokąta, d mieści się w przedziale od 10 μm do 500 μm. Jeżeli jako rylec wykorzystano stożek z zaokrągloną końcówką należy wziąć pod uwagę, że wykonane z jego pomocą naroża i krawędzie również będą zaokrąglone. Kształt wykonanego w ten sposób obszaru krawędziowego to na przykład klin z zaokrąglonym końcem. Zamiast dwóch obszarów krawędziowych może być również wykorzystany tylko jeden obszar krawędziowy o większej głębokości. To rozwiązanie jest szczególnie wskazane na przykład w przypadku jednej strony pojedynczej linii o dowolnym kształcie lub granicy figury geometrycznej takiej, jak na przykład okrąg. Granica może być również wygrawerowana głębiej tylko w pewnym obszarze. Tak więc możliwe jest wykorzystanie, np. w przypadku prostokąta, wykonanie jedynie jednej linii bocznej w postaci głębiej wygrawerowanego obszaru krawędziowego. Obszar krawędziowy w dalszym ciągu charakteryzują takie parametry jak głębokość wygrawerowania, szerokość wygrawerowania oraz kąty nachylenia ścian bocznych α i β, przy czym w przypadku wykorzystania wielu obszarów częściowych, mogą one niezależnie od siebie posiadać te same lub różne głębokości i szerokości grawerowania oraz kąty nachylenia ścian bocznych. W przedstawionym przypadku obszar krawędziowy 4 ma głębokość wygrawerowania tR, szerokość wygrawerowania b oraz kąty nachylenia ścian bocznych a i β. Obszar krawędziowy 5 ma również głębokość wygrawerowania tR, oraz kąty nachylenia ścian bocznych α i β, lecz szerokość wygrawerowania wynosi c. Kąty nachylenia ścian bocznych α i β mierzone względem linii prostopadłej do powierzchni kliszy korzystnie mieszczą się w przedziale od 30° do 60° i mogą być dobrane niezależnie od siebie. Korzystnie obszary krawędziowe mają taki sam kształt (tj. kształt trapezu lub klina), tą samą głębokość i szerokość grawerowania oraz kąty nachylenia ścian bocznych. Obszar wewnętrzny ma głębokość wygrawerowania tI, przy czym jest ona mniejsza niż głębokość wygrawerowania tR, obszaru krawędziowego. Szerokość wygrawerowania e obszaru wewnętrznego uzależniona jest od szerokości wygrawerowania a, wymiarów obszarów krawędziowych oraz głębokości wygrawerowania tI.

Pos. I przedstawia przekrój znanej w obecnym stanie techniki kliszy drukarskiej 8 posiadającej wygrawerowaną powierzchnię 9. Wgłębienie 10 przeznaczone do wypełnienia farbą drukarską i posiadające chropowatą fakturę 11 służącą do zatrzymywania farby nie posiada będącego przedmiotem wynalazku podziału na obszary o mniejszej i większej głębokości wygrawerowania. Głębokość wygrawerowania t jest stała dla całego wygrawerowanego obszaru. Intensywność wrażeń dotykowych określona jest przez głębokość wygrawerowania t oraz szerokość wygrawerowania f całej powierzchni, która nie posiada struktury wykonanej sposobem według wynalazku. Ze względu na stałą głębokość wygrawerowania, objętość obszaru przeznaczonego do wypełnienia farbą drukarską jest większa niż w przypadku kliszy według wynalazku o objętość oczyszczonego obszaru, przez co do wykonania nadruku o takich samych wrażeniach dotykowych i (jeżeli wykorzystano nieprzezroczystą farbę

PL 199 462 B1 drukarską) tym samym odcieniu wymagana jest znacznie większa ilość farby drukarskiej niż ma to miejsce w przypadku kliszy według wynalazku.

Figura 2 przedstawia szkic banknotu stanowiącego nośnik informacji 12. Banknoty posiadają zwykle kilka rodzajów nadruku. Przedstawiony banknot posiada na przykład wzór tła 13, w postaci cienkich linii (giloszy) wykonanych metodą offsetową oraz numer seryjny 14 wykonany za pomocą druku typograficznego. Ponadto, na banknocie znajduje się nadrukowany obraz 15 w postaci liczby 5. Nadrukowany obraz 15 wykonany jest za pomocą klasycznego wklęsłodruku.

W przedstawionym przykładzie nadruk według wynalazku, który moż e być wykonany na przykład za pomocą przedstawionej na fig. 1 kliszy drukarskiej, wykonany jest jedynie na części powierzchni banknotu, w tym przypadku jest to powierzchni nadruku 16 w kształcie portretu. Różne półtony rysunku odtworzone są przez zmianę odległości między liniami i/lub szerokość linii. Każda znajdująca się w obrębie portretu linia odpowiada nadrukowanemu elementowi składowemu według wynalazku. Obszary krawędziowe i obszar wewnętrzny każdego z elementów składowych bezpośrednio do siebie przylegają i nadrukowane są za pomocą wklęsłodruku z wykorzystaniem warstw farby drukarskiej o różnej grubości, przy czym warstwa farby nałożonej w obszarze krawędziowym jest grubsza niż warstwa farby nałożona w obszarze wewnętrznym. Oszczędność farby drukarskiej zapewniana przez wydruk według wynalazku jest szczególnie widoczna w przypadku bardzo dużej ilości linii składających się na nadrukowany obszar, tj. w przypadku bardzo dużej gęstości linii nadrukowywanego obrazu. Powierzchnią o bardzo dużej gęstości linii jest na przykład obszar włosów 17 przedstawionego w przykł adzie portretu. Przyjmują c ponadto, ż e w zależ noś ci od wybranego motywu obszar wł osów 17 zajmuje zwykle około połowy powierzchni portretu, zaś portret z kolei od połowy do jednej trzeciej powierzchni banknotu, przy produkcji kilku bilionów banknotów można uzyskać znaczne zmniejszenie zużycia farby drukarskiej, a co za tym idzie zmniejszenie kosztów wytwarzania.

Figura 3 przedstawia szczegółowo przekrój nośnika informacji według wynalazku z wykonanym nadrukiem, który może być wykonany na przykład za pomocą przedstawionej na fig. 1 kliszy drukarskiej, przy czym dla nadrukowania poszczególnych włosów widocznych na portrecie przedstawionym na fig. 2 d = 0 um. Podczas procesu drukowania nośnik informacji 12 przyciskany jest do kliszy drukarskiej co powoduje, że dzięki wykonanemu w kliszy wgłębieniu 3 nośnik informacji 12 jest wytłaczany przez jej powierzchnię, przy czym w tym samym momencie farba drukarska 22 przenoszona jest z wygrawerowanego obszaru 3 na górną powierzchnię nośnika informacji 18. Różnica poziomów, na których znajduje się niezadrukowana powierzchnia podłoża i powierzchnie poszczególnych obszarów farby drukarskiej 19, 20, 21 odpowiadają grubości warstwy farby drukarskiej w obszarze krawędziowym DR i w obszarze wewnętrznym DI. Zadrukowany obszar charakteryzuje się tym, że warstwa farby drukarskiej w obszarach krawędziowych jest grubsza niż w obszarze wewnętrznym, co umożliwia uzyskanie wyczuwalnego dotykiem nadruku. W przedstawionym przypadku grubości warstw farby drukarskiej nałożonej w obszarach krawędziowych 19 i 21 są takie same, zaś obszary te mają kształt klina. Możliwe są jednak kolejne wykonania, w których obszarach krawędziowych 19 i 21 znajdują się warstwy farby drukarskiej o różnych grubościach i/lub obszary te mają różniące się od siebie kształty. W zależności od grubości warstwy farby drukarskiej jest ona przezroczysta lub nieprzezroczysta, przy czym obszary krawędziowe i obszary wewnętrzne wydają się obserwatorowi jednorodnymi powierzchniami w przypadku bardzo grubych warstw farby drukarskiej lub są dla obserwatora optycznie rozróżnialne w przypadku cieńszych warstw farby drukarskiej.

Zaletą wykonań wynalazku jest to, że grubość warstw farby drukarskiej nałożonej w obszarach wewnętrznych zmniejszona w stosunku do obszarów krawędziowych umożliwia znaczące zmniejszenie zużycia farby drukarskiej. Równocześnie utrzymano lub zwiększono jednak wrażenia dotykowe wykazywane przez nadrukowany obraz, ponieważ obszary krawędziowe zwiększają zróżnicowanie struktury nadrukowanego obrazu przez grubszą warstwę farby drukarskiej w porównaniu z obszarem wewnętrznym. Zmniejszenie zużycia farby drukarskiej jest szczególnie widoczne w przypadku wykonania, w którym wykorzystano nieprzezroczyste farby drukarskie. Od pewnej grubości warstwy farby drukarskiej obserwowany odcień już się nie zmienia, tj. nałożenie grubszej warstwy farby drukarskiej nie powoduje uzyskania ciemniejszego odcienia nadrukowanego obrazu, ponieważ ten ostatni osiągnął już pełne nasycenie. W celu uzyskania jednorodnej barwy wystarczające jest więc nałożenie warstwy farby drukarskiej o dostatecznej grubości, by otrzymać najciemniejszy możliwy odcień. W ten sposób możliwe jest ograniczenie zużycia farby drukarskiej prowadzące do znaczącego obniżenia kosztów wytwarzania.

Claims (21)

1. Wklęs ł odrukowa klisza drukarska (1) przeznaczona do wykonywania nadrukowanego obrazu, której powierzchnia (2) posiada przynajmniej jeden wygrawerowany obszar (3), znamienna tym, że na wygrawerowanym obszarze znajduje się jeden lub większa liczba elementów strukturalnych, w których obszar krawędziowy (4, 5) jest wygrawerowany głębiej niż obszar wewnętrzny (6), przy czym obszar krawędziowy (4, 5) bezpośrednio przylega do obszaru wewnętrznego (6), zaś obszar wewnętrzny (6) wykonany jest w postaci płaskiej powierzchni znajdującej się niżej względem powierzchni (2) kliszy (1).

2. Klisza drukarska (1) według zastrz. 1, znamienna tym, że obszar krawędziowy ma kształt klina (5) lub trapezu (4).

3. Klisza drukarska (1) według zastrz. 1, znamienna tym, że obszar krawędziowy (5) ma kształt klina z zaokrąglonym końcem.

4. Klisza drukarska (1) wedł ug zastrz. 1, znamienna tym, ż e powierzchnia obszaru wewn ę trznego (6) ma chropowatą fakturę (7) służącą do zatrzymywania farby drukarskiej.

5. Klisza drukarska (1) wedł ug zastrz. 1, znamienna tym, ż e głębokość (tR) wygrawerowania obszaru krawędziowego (4, 5) mieści się w przedziale od 60 μm do 150 μm, korzystnie od 100 μm do 150 μm.

6. Klisza drukarska (1) według zastrz. 1, znamienna tym, że głębokość (tI) wygrawerowania obszaru wewnętrznego (6) mieści się w przedziale od 10 μm do 120 μm, korzystnie od 60 μm do 100 μm.

7. Klisza drukarska (1) według zastrz. 1, znamienna tym, że głębokości wygrawerowania obszaru krawędziowego (4, 5) i obszaru wewnętrznego (6) odpowiadają grubości warstwy farby drukarskiej na obszarze nadrukowanego obrazu, przy której wszystkie obszaru zadrukowane nadrukowanego obrazu są nieprzezroczyste.

8. Klisza drukarska (1) według zastrz. 1, znamienna tym, że szerokość (b) wygrawerowania obszaru krawędziowego (4, 5) mieści się w przedziale od 120 μm do 500 nm, zaś szerokość powierzchni podstawy (d) mieści się w przedziale od 0 nm do 500 nm.

9. Klisza drukarska (1) według zastrz. 1, znamienna tym, że element strukturalny ma kształt litery i/lub piktogramu.

10. Klisza drukarska (1) według zastrz. 1, znamienna tym, że element strukturalny ma kształt linii.

11. Klisza drukarska (1) według zastrz. 10, znamienna tym, że linia ma szerokość (a) mieszczącą się w przedziale od 0,1 mm do 5 mm, korzystnie od 0,5 mm do 3 mm.

12. Nośnik informacji (12) z nadrukowanym obrazem wykonanym metodą wklęsłodruku posiadającym przynajmniej jeden obszar pokryty warstwą farby drukarskiej (22), znamienny tym, że w zadrukowanym obszarze obrazu znajduje się jeden lub większa liczba elementów strukturalnych, w których grubość warstwy farby drukarskiej jest większa w obszarze krawędziowym (19, 21) niż w obszarze wewnętrznym (20), zaś warstwa farby drukarskiej (22) znajdująca się w obszarze wewnętrznym (20) ma postać płaskiej powierzchni znajdującej się niżej w stosunku do warstwy farby drukarskiej (22) znajdującej się w obszarze krawędziowym (19, 21).

13. Nośnik informacji (12) według zastrz. 12, znamienny tym, że różnica grubości warstw farby drukarskiej (22) pomiędzy obszarem krawędziowym (19, 21) i obszarem wewnętrznym (20) jest wyczuwalna przez dotyk.

14. Nośnik informacji (12) według zastrz. 12, albo 13, znamienny tym, że obszar krawędziowy (19, 21) ma kształt klina lub trapezu.

15. Nośnik informacji (12) według zastrz. 12, znamienny tym, że obszar krawędziowy (19, 21) i obszar wewnętrzny (20) mają ten sam odcień.

16. Nośnik informacji (12) według zastrz. 12, znamienny tym, że obszar krawędziowy (19, 21) ma ciemniejszy odcień niż obszar wewnętrzny (20).

17. Nośnik informacji (12) według zastrz. 12, znamienny tym, że nadrukowany element strukturalny ma kształt litery i/lub piktogramu.

18. Nośnik informacji (12) według zastrz. 12, znamienny tym, że nadrukowany element strukturalny ma kształt linii.

19. Nośnik informacji (12) według zastrz. 18, znamienny tym, że linia ma szerokość (a) mieszczącą się w przedziale od 0,1 mm do 5 mm, korzystnie od 0,5 mm do 3 mm.

20. Sposób wytwarzania wklęsłodrukowej kliszy drukarskiej (1) przeznaczonej do zadrukowywania podłoża techniką wklęsłodrukową, znamienny tym, że wykonuje się kliszę drukarską, posiadającą

PL 199 462 B1 powierzchnię (2) kliszy (1) drukarskiej, a następnie za pomocą narzędzia do grawerowania w powierzchni (2) kliszy (1) drukarskiej wykonuje się przynajmniej jeden obszar wygrawerowany, obejmujący jeden lub większą liczbę elementów strukturalnych, w których obszar krawędziowy (4, 5) jest wygrawerowany głębiej niż obszar wewnętrzny (6), przy czym obszar krawędziowy (4, 5) bezpośrednio przylega do obszaru wewnętrznego (6), zaś obszar wewnętrzny (6) wykonany jest w postaci płaskiej powierzchni znajdującej się niżej względem powierzchni (2) kliszy (1).

21. Sposób wykonywania obrazu nadrukowanego techniką wklęsłodrukową, znamienny tym, że wykorzystuje się w nim kliszę drukarską (1) określoną w zastrzeżeniu 1.