RU2035314C1

RU2035314C1 - Method for producing holographic labels

Info

Publication number: RU2035314C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Комаров; В.А. Кочкин
Original assignee: Предприятие "Спекл"
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: polygraphy; advertising; stock and securities protection. SUBSTANCE: method involves forming mark image hologram and recording phase-modulated relief hologram by means of contactless deformation of label operation layer, applying reflecting layer, applying adhesive layer on the back side of the label. The operation layer of the label has a base layer and photosensitive thermoplastic recording layer. EFFECT: reliable protection of stock and securities. 5 dwg

Description

Изобретение относится к рекламе, полиграфии, банковскому делу (в частности, к средствам защиты ценных бумаг), преимущественно к изготовлению этикеток, шильдиков, наклеек и ярлыков, носящих рекламный или защитный (от подделки) характер. The invention relates to advertising, printing, banking (in particular, to means of protection of securities), mainly to the manufacture of labels, nameplates, stickers and labels bearing an advertising or protective (against fake) nature.

Высокая дифракционная эффективность, дешевизна, сравнительная простота технологии изготовления обусловили преимущественное использование при изготовлении голографических этикеток отражательных (рельефно-фазовых) голограмм. High diffraction efficiency, low cost, and comparatively simplicity of manufacturing technology led to the predominant use in the manufacture of holographic labels reflective (relief-phase) holograms.

Известен способ изготовления голографических этикеток [1] заключающийся в регистрации первичной голограммы маркировочного знака, формировании радужной голограммы и ее копировании на этикетку, причем копирование осуществляют путем регистрации вторичной голограммы на позитивном фоторезистивном материале, травлении, изготовлении матрицы-копии с травленной вторичной голограммы и нанесении голограммы изображения маркировочного знака на этикетки путем их контактной деформации (штамповки) с помощью матрицы-копии. В качестве подложки основы этикетки при этом используют металлизированную лавсановую ленту. A known method of manufacturing holographic labels [1] consists in registering the primary hologram of the marking, forming a rainbow hologram and copying it on the label, moreover, copying is carried out by registering the secondary hologram on a positive photoresistive material, etching, manufacturing a matrix copy from the etched secondary hologram and applying the hologram images of the mark on the labels by their contact deformation (stamping) using a copy matrix. In this case, a metallized mylar ribbon is used as the substrate of the label base.

К недостаткам известного способа относятся сложная технология изготовления, обусловленная многоступенчатым процессом изготовления этикетки и многократным копированием голограмм, и низкое быстродействие, обусловленное наличием операций перезаписи голограммы и процессов фотохимической обработки. Кроме того, использование при изготовлении голографических этикеток операций штамповки с матрицы приводит к невозможности получения единичных экземпляров (малых серий) голографических этикеток вследствие дороговизны процесса. The disadvantages of this method include the complex manufacturing technology due to the multi-stage label manufacturing process and the multiple copying of holograms, and the low speed due to the presence of hologram rewriting operations and photochemical processing processes. In addition, the use of stamping operations from the matrix in the manufacture of holographic labels makes it impossible to obtain single copies (small series) of holographic labels due to the high cost of the process.

Известен также способ изготовления голографических этикеток [2] заключающийся в формировании голограммы изображения маркировочного знака и регистрации рельефно-фазовой голограммы изображения маркировочного знака путем деформации рабочего слоя этикетки, представляющей собой нанесенное на рабочий слой отражающее покрытие, нанесении клеящего покрытия на оборотную сторону этикетки после фиксации рельефно-фазовой голограммы. Данный способ является наиболее близким к изобретению и выбран за прототип. There is also a method of manufacturing holographic labels [2] which consists in forming a hologram of the image of the mark and registering the relief phase hologram of the image of the mark by deforming the working layer of the label, which is a reflective coating applied to the working layer, applying an adhesive coating to the back of the label after fixing phase hologram. This method is the closest to the invention and is selected for the prototype.

Недостатки известного способа сложность и низкое быстродействие обусловлены теми же, что и в способе-аналоге причинами. The disadvantages of the known method, the complexity and low speed are due to the same reasons as in the method-analogue.

Техническим результатом изобретения является упрощение технологии и повышение быстродействия способа. The technical result of the invention is to simplify the technology and increase the speed of the method.

Технический результат достигается тем, что по способу, заключающемуся в формировании голограммы изображения маркировочного знака и регистрации рельефно-фазовой голограммы изображения маркировочного знака путем деформации рабочего слоя этикетки, нанесении отражающего покрытия, нанесении клеящего покрытия на оборотную сторону этикетки, рабочий слой этикетки формируют в виде многослойной структуры, содержащей подложку и фоточувствительный термопластический регистрирующий слой, формирование голограммы изображения маркировочного знака осуществляют на поверхности регистрирующего слоя, регистрацию рельефно-фазовой голограммы изображения маркировочного знака осуществляют непосредственно после ее формирования, отражающее покрытие наносят на поверхность регистрирующего слоя после регистрации голограммы, причем деформацию рабочей поверхности этикетки производят бесконтактно. The technical result is achieved by the fact that according to the method consisting in forming a hologram of the image of the mark and registering the relief phase hologram of the image of the mark by deforming the working layer of the label, applying a reflective coating, applying an adhesive coating on the back of the label, the working layer of the label is formed as a multilayer a structure containing a substrate and a photosensitive thermoplastic recording layer, the formation of a hologram of the image of the marking AKA is performed on the surface of the recording layer, recording a phase hologram relief-image mark is carried out immediately after its formation, a reflective coating applied to the surface of the recording layer after recording the hologram, the deformation of the working surface of the label producing contactlessly.

На фиг. 1 приведена схема изготовления голографической этикетки по предложенному способу, где 1 маркировочный знак, 2 источник когерентного излучения, 3 схема формирования голограммы, 4 этикетка, 5 устройство проявления голограммы, 6 высоковольтный источник, 7 теплопровод, 8 синхронизатор; на фиг. 2 этикетка в разрезе до формирования голограммы; на фиг. 3 в процессе изготовления до теплового проявления; на фиг. 4 после фиксации голограммы до и после (фиг. 5) нанесения отражающего покрытия, где 9 отражающее покрытие, 10 регистрирующий слой, 11 клеящее покрытие, 12 подложка. In FIG. 1 is a diagram of the manufacturing of a holographic label according to the proposed method, where 1 is a mark, 2 a coherent radiation source, 3 a hologram formation circuit, 4 a label, 5 a hologram development device, 6 high voltage source, 7 heat conductor, 8 synchronizer; in FIG. 2 cutaway labels until a hologram is formed; in FIG. 3 in the manufacturing process before thermal manifestation; in FIG. 4 after fixing the hologram before and after (Fig. 5) applying a reflective coating, where 9 is a reflective coating, 10 a recording layer, 11 an adhesive coating, 12 a substrate.

Сущность заявленного способа заключается в следующем. The essence of the claimed method is as follows.

Формируется маркировочный знак 1, голографическую этикетку изображения которого необходимо получить (он может представлять собой объемную модель либо плоский транспарант). Подсвечивая маркировочный знак источником 2 когерентного излучения, получают его когерентное изображение, используя которое, с помощью схемы 3 формирования голограммы (например, в случае регистрации радужной голограммы используют голограмму изображения, восстановленную с щелевой голограммы (маркировочный знак) на поверхности этикетки формируют голограмму требуемого типа. A mark 1 is formed, the holographic label of the image of which must be obtained (it can be a three-dimensional model or a flat banner). Highlighting the mark with a coherent radiation source 2, one obtains its coherent image, using which, using the hologram generating circuit 3 (for example, in the case of registering a rainbow hologram, an image hologram reconstructed from the slit hologram (mark) is used to form a hologram of the required type on the surface of the label.

Формирующие голограмму пучки когерентного излучения вызывают в каждой точке изображения пропорциональные интенсивности излучения локальные изменения физико-химических свойств регистрирующего слоя 10, нанесенного на рабочую сторону подложки 12, т.е. в качестве рабочего слоя используют фоточувствительный термопластический слой, нанесенный на полимерную подложку 12 (фиг. 2). Для повышения чувствительности регистрирующего слоя перед формированием голограммы на его поверхность наносят равномерный электростатический заряд. Под воздействием когерентного излучения происходит изменение плотности поверхностного заряда, что обеспечивает преобразование равномерного заряда в потенциальный рельеф, пропорциональный распределению интенсивности излучения по поверхности регистрирующего слоя (фиг. 3). При последующей тепловой обработке возникшие локальные изменения поверхностного электрического поля трансформируются в геометрический рельеф, глубина которого пропорциональна локальной интенсивности когерентного излучения, формирующего голограмму изображения маркировочного знака. Beams of coherent radiation forming a hologram cause local changes in the physicochemical properties of the recording layer 10 deposited on the working side of the substrate 12, proportional to the radiation intensity, at each point in the image, i.e. as the working layer using a photosensitive thermoplastic layer deposited on a polymer substrate 12 (Fig. 2). To increase the sensitivity of the recording layer, a uniform electrostatic charge is applied to its surface before the formation of the hologram. Under the influence of coherent radiation, a change in the density of the surface charge occurs, which ensures the transformation of a uniform charge into a potential relief proportional to the distribution of the radiation intensity over the surface of the recording layer (Fig. 3). Subsequent heat treatment, the resulting local changes in the surface electric field are transformed into a geometric relief, the depth of which is proportional to the local intensity of the coherent radiation, forming a hologram of the image of the mark.

Снятие тепловой нагрузки позволяет фиксировать геометрический рельеф и тем самым получить рельефно-фазовую голограмму голограмму изображения маркировочного знака (фиг. 4). При этом деформация рабочей поверхности этикетки осуществляется без механического контакта, только за счет импульсного теплового воздействия. Removing the heat load allows you to fix the geometric relief and thereby obtain a relief-phase hologram hologram image marking (Fig. 4). In this case, the deformation of the working surface of the label is carried out without mechanical contact, only due to pulsed heat.

Формирование голограммы и фиксацию отражательной голограммы осуществляют непосредственно на поверхности каждой, отдельно взятой этикетки, что позволяет оперативно вводить в регистрируемые маркировочные знаки изменения, обеспечивающие идентифицируемость каждой этикетки (например, номер). Нанесение на оборотную сторону этикетки клеящего покрытия может быть осуществлено как в ходе единого технологического процесса изготовления этикеток, так и после печати тиража. The formation of the hologram and the fixation of the reflective hologram is carried out directly on the surface of each individual label, which allows you to quickly enter into the registered marking signs changes that ensure the identifiability of each label (for example, number). Application of the adhesive coating on the back of the label can be carried out both during the unified technological process of label production and after printing the print run.

Для более полного описания работы заявленного способа приведем пример его реализации в устройстве. For a more complete description of the operation of the claimed method, we give an example of its implementation in the device.

Маркировочный знак 1 подсвечивают излучением источника 2 когерентного излучения (лазера) и с помощью схемы 3 формирования голограммы формируют когерентное изображение маркировочного знака на региcтрирующем cлое 10 этикетки, обеcпечивая экcпонирование рабочего слоя. Одновременно на слой 10 этикетки 4 наносят электростатический заряд посредством высоковольтного источника 6, в разрядный промежуток которого помещают этикетку. Синхронизацию процеccов нанеcения заряда, экcпонирования, проявления и фикcации голограммы осуществляют посредством синхронизатора 8 (задатчика временных интервалов с выходными ключами и затвором) для модуляции излучения лазера 2. Для фиксации рельефно-фазовой голограммы после экспонирования нагревают регистрирующий слой. При этом в качестве устройства 5 теплового проявления голограммы может быть применен импульсный источник тока, нагруженный на теплопровод 7, находящийся в тепловом контакте с этикеткой (например, токопроводящее покрытие на диэлектрической подложке, прижатой к оборотной стороне этикетки). The marking sign 1 is highlighted by the radiation of a coherent radiation source 2 (laser) and, using the hologram generating circuit 3, a coherent image of the marking sign is recorded on the recording layer 10 of the label, ensuring the exposure of the working layer. At the same time, an electrostatic charge is applied to the layer 10 of the label 4 by means of a high voltage source 6, in the discharge gap of which the label is placed. The processes of charge deposition, exposure, manifestation and fixing of the hologram are synchronized by means of synchronizer 8 (time interval adjuster with output keys and shutter) to modulate laser radiation 2. To fix the phase-hologram after exposure, the recording layer is heated. Moreover, as a device 5 for the thermal manifestation of the hologram, a pulsed current source loaded on a heat conductor 7 in thermal contact with the label (for example, a conductive coating on a dielectric substrate pressed against the back of the label) can be used.

После снятия теплового воздействия геометрический рельеф, а следовательно, и рельефно-фазовая голограмма фиксируются на поверхности рабочего слоя (фиг. 4). Для повышения дифракционной эффективности зафиксированной голограммы изображения маркировочного знака на рабочую поверхность этикетки наносят, например, испарением в вакууме, отражающее покрытие 9 (металлизированный слой). На оборотную сторону этикетки наносят клеящее покрытие 11, что осуществляют на стандартном полиграфическом оборудовании (как и нанесение регистрирующего слоя 10) поливочных машинах. After removing the thermal effect, the geometric relief, and therefore the relief phase hologram, is fixed on the surface of the working layer (Fig. 4). To increase the diffraction efficiency of the recorded hologram of the image of the mark on the working surface of the label is applied, for example, by evaporation in vacuum, a reflective coating 9 (metallized layer). An adhesive coating 11 is applied to the back of the label, which is carried out on standard printing equipment (as well as applying the recording layer 10) to the watering machines.

Основными преимуществами способа являются увеличение быстродействия и упрощение технологии изготовления этикетки. Это обеспечивается отказом от операций фотохимической обработки и непосредственным формированием голограмм на поверхности изготавливаемых этикеток. The main advantages of the method are an increase in speed and simplification of the manufacturing technology of the label. This is ensured by the rejection of photochemical processing operations and the direct formation of holograms on the surface of manufactured labels.

Claims

METHOD FOR PRODUCING HOLOGRAPHIC LABELS, which consists in forming a hologram of the image of the mark and registering the relief phase hologram of the image of the mark by deforming the working layer of the label, applying a reflective coating, applying an adhesive coating on the back of the label, characterized in that the working layer of the label is formed in the form of a multilayer a structure containing a substrate and a photosensitive thermoplastic recording layer, the formation of a hologram image mark the mark is carried out on the surface of the recording layer, the registration of the phase relief hologram of the image of the mark is carried out after its formation, the reflective coating is applied sequentially to the surface of the recording layer after registration of the hologram, and the working layer of the label is deformed non-contact.