RU2813821C1

RU2813821C1 - System and method for printing documents and securities with protection against forgery

Info

Publication number: RU2813821C1
Application number: RU2023103631A
Authority: RU
Inventors: Хассан МАМИЖАДЕХ
Original assignee: Сам Секьюрити Принтинг Матбаа Аноним Ширкети
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2024-02-19

Abstract

FIELD: printed products.

SUBSTANCE: group of inventions relates to printed products characterized by indication or safety means. The anti-counterfeit printing system for documents and securities contains a mechanical feeder, a section for printing a holographic pattern, a section for printing a pattern with invisible, fluorescent and basic inks using at least three inkjet print heads. The apparatus includes a varnish application section, a cylindrical rotary screen printing section using optically variable inks (OVI), a relief printing section, a feeding section, a paper receiving section and a central computer control section. All printing sections are combined into one system. The relief printing section further comprises at least one UV inkjet printing head and a relief pigment powder transfer and distribution system, which is designed to transfer pigments to the surface of the printed material using air and create at least 16 million colour variations by combining four primary colours. A method for printing documents and securities with protection against forgery is claimed.

EFFECT: improving the quality of printing and the effectiveness of protecting securities from forgery.

38 cl, 11 dwg

Description

Область техникиField of technology

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к полиграфической промышленности и, в частности, к печати документов с защитой от подделки, при которой для повышения степени защиты используют рельефную печать.[0001] The present invention relates generally to the printing industry and, in particular, to the printing of documents with security against counterfeiting, in which relief printing is used to increase the degree of security.

Уровень техникиState of the art

[0002] Рельефная печать является наиболее важным элементом защиты при печати документов с защитой от подделки, таких как бумажные деньги, ценные бумаги, банкноты, банковские документы и защищенная упаковка, при этом в настоящее время в оборудовании для защитной печати используют систему глубокой печати. Традиционно при этой общепринятой технологии требуемые рисунки вырезают на печатных формах или гравюрах с помощью таких методов, как удаление стружки острыми инструментами, гравировка, числовое программное управление, лазер и травление кислотой.[0002] Relief printing is the most important security element when printing counterfeit-proof documents such as paper money, securities, banknotes, bank documents and security packaging, and currently security printing equipment uses an intaglio printing system. Traditionally, in this conventional technology, the required designs are cut into printing plates or engravings using techniques such as chipping, engraving, numerical control, laser and acid etching.

Затем краски (не более четырех отдельных цветов) переносят с желатина через желатиновые пластины в вырезанные части печатной формы. На следующем этапе защищенные документы пропускают через цилиндр с гравированной формой или другой металлический цилиндр, таким образом, под давлением, оказываемым цилиндром и формой глубокой печати, имеющаяся в форме краска переходит на бумагу.The inks (up to four individual colors) are then transferred from the gelatin through gelatin sheets into the cut out portions of the printing plate. In the next step, the security documents are passed through an engraved plate cylinder or other metal cylinder, so that the pressure exerted by the cylinder and the intaglio plate transfers the ink present in the plate to the paper.

После высыхания краски на бумаге образуется рисунок в виде осязаемого рельефного оттиска. Как правило, линия печати ценных бумаг с защитой от подделки состоит из шести печатных станков, что создает некоторые проблемы и ограничения:After the paint dries, a pattern is formed on the paper in the form of a tangible relief print. Typically, an anti-counterfeit security printing line consists of six printing presses, which creates some problems and limitations:

[0003] - Для печати всего одного документа со всеми обычными элементами защиты требуется как минимум шесть огромных машин. Помимо сложности процесса и системы, а также большого размера машин, это приводит к сбоям в работе системы и значительному расходу бумаги.[0003] - It takes at least six huge machines to print just one document with all the usual security features. In addition to the complexity of the process and system, as well as the large size of the machines, this leads to system failures and significant paper waste.

[0004] - При печати ценных бумаг все упомянутые машины дополняют друг друга и нуждаются в многочисленных объектах и элементах инфраструктуры, таких как печатные формы, желатин, аналоговые ротационные шелковые трафареты, автоматические системы нумерации и т. д.[0004] - When printing securities, all the mentioned machines complement each other and require numerous facilities and infrastructure elements such as printing plates, gelatin, analog rotary silk screens, automatic numbering systems, etc.

[0005] В предыдущем уровне техники: [0005] In the prior art:

[0006] При сухом офсете для печати защитных узоров гильоше на обеих сторонах ценной бумаги используют по меньшей мере 16 отдельных цветов, поэтому необходима система ирисовой печати с формой без увлажнения.[0006] Dry offset uses at least 16 separate colors to print security guilloche patterns on both sides of the security paper, requiring an iris printing system with a non-wetted plate.

[0007] В дополнение к значительным затратам только лишь подготовка инструментов и необходимых приспособлений для процесса печати занимает много времени, иногда до нескольких дней.[0007] In addition to the significant costs, just preparing the tools and necessary fixtures for the printing process takes a long time, sometimes up to several days.

[0008] Часто в системе нумерации возникают некоторые проблемы с генерированием серийного номера, включая ошибки нумерации, переключение нумерации назад и вперед, а также образуются отходы производства.[0008] Often, the numbering system experiences some problems in generating the serial number, including numbering errors, numbering switching back and forth, and production waste.

[0009] Процесс печати невидимыми красками требует много времени и отличается низким качеством.[0009] The invisible ink printing process is time consuming and of poor quality.

[00010] Краски OVI (многоцветные, оптические переменные краски) используют в шелкографии, поскольку они являются наиболее важными и чувствительными красками для обеспечения защиты от подделки. Переменные краски стоят дорого и имеют некоторые ограничения в цветопередаче с учетом сочетания и качества цветов.[00010] OVI inks (multi-color, optical variable inks) are used in silk-screen printing because they are the most important and sensitive inks for providing protection against counterfeiting. Variable paints are expensive and have some limitations in color rendering, taking into account the combination and quality of colors.

[00011] В системе глубокой печати используют гравированные медные или стальные пластины, что предполагает высокую стоимость объектов инфраструктуры и производства. В настоящее время для печати ценных бумаг используют формы глубокой печати, однако в настоящем изобретении такие формы исключены.[00011] The gravure printing system uses engraved copper or steel plates, which involves high infrastructure and manufacturing costs. Currently, intaglio printing forms are used for printing securities, but in the present invention such forms are excluded.

[00012] Стоит отметить, что крупные компании, производящие устройства глубокой печати, уже около 70 лет используют формы глубокой печати, что не только требует значительных затрат времени и средств, но также имеет ограничения по количеству цветов и качеству. До настоящего момента для рельефной печати способом глубокой печати не использовали комбинированные цвета. Другими словами, можно использовать только полностью раздельные цвета (краска Pantone, отдельная печать), при этом количество отдельных цветов ограничено (не более 3-4 цветов Pantone). В большинстве современных систем печати задействуют аналогичные технологии.[00012] It is worth noting that large gravure printing companies have been using gravure printing plates for about 70 years, which not only requires significant time and expense, but also has limitations in color quantity and quality. Until now, combination colors have not been used for intaglio relief printing. In other words, you can only use completely separate colors (Pantone paint, separate printing), and the number of individual colors is limited (no more than 3-4 Pantone colors). Most modern printing systems use similar technologies.

[00013] Некоторые из передовых компаний в этой области сотрудничают друг с другом в вопросах совершенствования технологии гравировки с использованием форм глубокой печати или желатиновых пластин, гравюрной печати, механизмов управления, передачи бумаги, типов красок, программного и аппаратного обеспечения, а также в сфере преобразования аналоговых систем в цифровые.[00013] Some of the leading companies in the field are collaborating with each other to improve engraving technology using gravure or gelatin plates, gravure printing, control mechanisms, paper transfer, ink types, software and hardware, and conversion analog systems into digital ones.

[00014] В качестве примера в международной заявке WO/2007/113640 раскрыт способ изготовления ценных бумаг, при котором запечатывание поверхности бумаги осуществляют с использованием гравированной формы глубокой печати по меньшей мере на 80 % поверхности бумаги. При этом в местах, где краска переходит на бумагу, создается рельефный рисунок, в то время как в других местах, которые не подверглись гравировке формой, создается плоский оттиск, поэтому, по меньшей мере, часть рельефного или плоского оттисков выполняют прозрачной или полупрозрачной краской.[00014] As an example, international application WO/2007/113640 discloses a method for making securities in which the surface of the paper is printed using an engraved intaglio printing form on at least 80% of the surface of the paper. In this case, in places where the paint transfers to the paper, a relief pattern is created, while in other places that were not engraved by the form, a flat print is created, so at least part of the relief or flat print is made with transparent or translucent paint.

[00015] Согласно информации, полученной из наиболее авторитетных источников и сообществ крупных типографий в области защитой печати, в настоящее время в большинстве типографий защищенной печати используют единую систему и процесс печати. Технологию глубокой печати применяют в различных изобретениях уже более семидесяти лет, однако нынешняя технология не является экономически выгодной при печати защищенных документов малыми тиражами. Следовательно, применяемое оборудование неэффективно для работы на малых и средних предприятиях (МСП), например, занимающихся производством медицинской, пищевой, косметической и гигиенической упаковки, поскольку потребность таких предприятий в печати защищенных документов невелика по сравнению с печатью государственных документов, таких как бумажные деньги.[00015] According to information obtained from the most authoritative sources and communities of large security printing companies, most security printing companies currently use a single printing system and process. Gravure printing technology has been used in various inventions for more than seventy years, but the current technology is not cost-effective for printing security documents in short runs. Consequently, the equipment used is not effective for small and medium-sized enterprises (SMEs), such as those involved in the production of medical, food, cosmetic and hygiene packaging, since the need for such enterprises to print security documents is small compared to printing government documents such as paper money.

[00016] Специалисты в данной области техники знают о важности рельефной печати на ценных бумагах, таких как бумажные деньги, и, конечно, об их лучшей осязаемости на новых ценных бумагах, которая, к сожалению, сохраняется не более шести месяцев. Раннее снижение осязаемости рельефной печати является важной темой международных конференций по печати ценных бумаг.[00016] Those skilled in the art know the importance of embossed printing on securities such as paper money, and of course their better tangibility on new securities, which unfortunately does not last more than six months. The early decline in tangibility of relief printing is an important topic at international security printing conferences.

[00017] В существующей технологии глубокой печати краску наносят на печатную форму, при этом для удаления краски с мест без выгравированного узора используют ракельный нож. Однако, поскольку такой способ удаления краски не является идеальным, на участках печатной формы, на которых узор отсутствует, обычно остаются частицы красящих веществ, в силу чего неудаленные частицы краски передаются на другие участки бумаги, где создают нежелательные рельефные точки, что снижает качество конечного продукта.[00017] In current intaglio printing technology, ink is applied to a printing plate and a doctor blade is used to remove ink from areas without an engraved pattern. However, since this method of removing ink is not ideal, ink particles are usually left in areas of the printing plate where the pattern is missing, causing the unremoved ink particles to be transferred to other areas of the paper where they create unwanted raised dots, reducing the quality of the final product .

[00018] В настоящем изобретении больше не существует ограничений на количество цветов и тираж ценных бумагах с рельефной печатью. Кроме того, наиболее важная особенность этой области, то есть экономически выгодная и не требующая больших затрат времени защитная рельефная печать надлежащего качества со сниженными затратами на инфраструктуру, делает данное изобретение эффективным и более предпочтительным, по сравнению с обычными способами, для защиты ценных бумаг от подделки, особенно в сфере малого и среднего бизнеса.[00018] With the present invention, there are no longer restrictions on the number of colors and circulation of embossed securities. In addition, the most important feature of this field, that is, cost-effective and time-efficient security relief printing of adequate quality with reduced infrastructure costs, makes the present invention effective and preferable to conventional methods for protecting securities against counterfeiting. , especially in the field of small and medium-sized businesses.

[00019] Функционал изобретенной технологии, заключенный в одной интегрированной машине, равен функционалу шести обычно используемых огромных устройств, при этом нет необходимости в многочисленных объектах инфраструктуры и первоначальных затратах. Кроме того, данное изобретение обеспечивает минимальный (насущная потребность сегодняшнего рынка) и максимальный тираж продукции с высоким качеством и эффективностью. Настоящее изобретение направлено на усовершенствование и модификацию производства документов и упаковки с защитой от подделки, а также на устранение традиционных стереотипов и необходимости использовать цилиндры для шелкографии.[00019] The functionality of the invented technology, contained in one integrated machine, is equal to the functionality of six commonly used huge devices, without the need for multiple infrastructure facilities and initial costs. In addition, this invention provides minimum (an urgent need for today's market) and maximum production runs with high quality and efficiency. The present invention is aimed at improving and modifying the production of documents and packaging with security against counterfeiting, as well as eliminating traditional stereotypes and the need to use silk-screen printing cylinders.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

[00020] В настоящем изобретении специальная бумага или другие печатные материалы (далее - ПМ), используемые для изготовления ценных бумаг, поступают в систему подачи машины. Устройство подачи перемещает бумагу на вакуумный конвейер, при этом вакуумная система конвейера обеспечивает плоское положение бумаги на конвейере. Во второй секции системы на бумаге выполняют печать голограммы или тиснение золотой фольгой.[00020] In the present invention, special paper or other printed materials (hereinafter referred to as PM) used for the production of securities are supplied to the feed system of the machine. The feeder moves the paper onto a vacuum conveyor, while the vacuum conveyor system ensures that the paper lies flat on the conveyor. In the second section of the system, hologram printing or gold foil stamping is performed on paper.

Устройства третьей секции предназначены для нанесения рисунков и изображений, которые должны быть напечатаны невидимым способом с использованием невидимых красок. В секции флуоресцентной печати для большей яркости и предотвращения копирования с целью подделки используют фосфорные краски. Затем с помощью устройства первичной цветной печати на бумагу переносят полноцветный и высококачественный оттиск основного рисунка, названия и идентификационных данных продукта, после чего с помощью системы цилиндрической печати осуществляют нанесение покрытия. В системе нанесения покрытия используют покрытие на водной основе, состоящее из наноматериалов с целью предотвращения заражения бактериями и защиты бумаги от воды, а также обеспечения возможности удаления пятен на ценных бумагах.The devices of the third section are designed for applying drawings and images that must be printed in an invisible way using invisible inks. In the fluorescent printing section, phosphor inks are used to increase brightness and prevent copying for counterfeiting. A full-color, high-quality print of the base design, name, and product identification is then transferred to the paper using a primary color printing device, followed by coating using a cylinder printing system. The coating system uses a water-based coating consisting of nanomaterials to prevent bacterial contamination and protect the paper from water, while also providing the ability to remove stains from securities.

[00021] В секции ротационной шелкографии применяют цифровую ротационную шелкографию по технологии Riso. Шелкографию выполняют очень красивыми и дорогими оптически переменными красками, что является одним из элементов защиты для печати желаемого изображения на бумаге.[00021] The rotary silk-screen printing section uses digital rotary silk-screen printing using Riso technology. Silk-screen printing is performed with very beautiful and expensive optically variable inks, which is one of the security elements for printing the desired image on paper.

[00022] В следующей секции рельефный оттиск наносят на бумагу или печатный материал. Для распределения и переноса порошковых красящих пигментов, которые будут преобразованы в рельефный оттиск, применяют инновационную систему. В сушильном канале рельефные оттиски закрепляют. Заключительным этапом процесса печати является подача бумаги на поддон. Кроме того, для облегчения работы оператора, а также для улучшения контроля и передачи машинных файлов рисунков установлены система и консоль с управлением от ЭВМ.[00022] In the next section, a relief impression is applied to the paper or printed material. An innovative system is used to distribute and transfer powdered coloring pigments that will be converted into a relief print. The relief prints are fixed in the drying channel. The final step in the printing process is feeding the paper onto the pallet. In addition, to facilitate the operator's work, as well as to improve control and transfer of machine drawing files, a computer-controlled system and console are installed.

[00023] При применении заявленной технологии защитной печати ни один из элементов защиты не был напечатан с использованием форм глубокой печати, желатиновых пластин, сеток для шелкографии, офсетных форм, модулей и систем нумерации. Вместо этого на всех этапах печати была применена струйная технология.[00023] When applying the claimed security printing technology, none of the security elements were printed using intaglio printing plates, gelatin plates, silk screens, offset plates, modules and numbering systems. Instead, inkjet technology was used at all stages of printing.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

[00024] На фиг. 1 представлен вид сбоку всей технологической линии системы печати ценных бумаг в соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения (из-за ограниченной ширины страницы фигура представлена в три строки, но фактически это одна система, т.е. вся линия должна рассматриваться как непрерывная от точки «Начало» до точки «Конец» в направлении стрелок).[00024] In FIG. 1 is a side view of the entire process line of a security printing system in accordance with one illustrative embodiment of the present invention (due to limited page width, the figure is shown in three lines, but in fact it is one system, i.e. the entire line should be considered continuous from point “Start” to point “End” in the direction of the arrows).

[00025] На фиг. 2 представлен вид сбоку устройства подачи печатного материала, используемого в системе защитной печати в соответствии с настоящим изобретением.[00025] In FIG. 2 is a side view of a printing material supply device used in a security printing system in accordance with the present invention.

[00026] На фиг. 3 представлен вид сбоку секции тиснения фольгой или выполнения печати голограммы в соответствии с настоящим изобретением.[00026] In FIG. 3 is a side view of a foil stamping or hologram printing section in accordance with the present invention.

[00027] На фиг. 4 представлен вид сбоку группы устройств цветной печати в соответствии с настоящим изобретением.[00027] In FIG. 4 is a side view of a group of color printing devices in accordance with the present invention.

[00028] На фиг. 5 представлен вид сбоку устройства нанесения лакового покрытия в соответствии с настоящим изобретением.[00028] In FIG. 5 is a side view of a varnish application apparatus in accordance with the present invention.

[00029] На фиг. 6 представлен вид сбоку секции цилиндрической ротационной шелкографии, где выполняют печать красками OVI в соответствии с настоящим изобретением.[00029] In FIG. 6 is a side view of a cylindrical rotary silk screen printing section where OVI inks are printed in accordance with the present invention.

[00030] На фиг. 7 представлен вид сбоку системы рельефной печати в соответствии с настоящим изобретением.[00030] In FIG. 7 is a side view of a relief printing system in accordance with the present invention.

[00031] На фиг. 8 представлена система переноса и распределения красящих веществ на печатном материале в соответствии с настоящим изобретением.[00031] In FIG. 8 illustrates a system for transferring and distributing ink on a printed material in accordance with the present invention.

[00032] На фиг. 9 представлен вид сбоку сушильного канала в соответствии с настоящим изобретением.[00032] In FIG. 9 is a side view of a drying duct in accordance with the present invention.

[00033] На фиг. 10 представлен выпуск бумаги из секции сушки в соответствии с настоящим изобретением.[00033] In FIG. 10 shows the release of paper from a drying section in accordance with the present invention.

[00034] На фиг. 11 представлена центральная компьютерная система управления в соответствии с настоящим изобретением.[00034] In FIG. 11 illustrates a central computer control system in accordance with the present invention.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

[00035] В настоящем изобретении для подачи печатного материала (204) в первую секцию (100) используют механизм, который в полиграфической промышленности называется устройством подачи. Система подачи (101) состоит из нагнетательного и всасывающего механизмов. Эта система может перемещать подаваемый материал (204), то есть ценные бумаги, которые обычно имеют бумажную форму, вперед двумя способами, последовательно или попеременно.[00035] In the present invention, a mechanism called a feeder in the printing industry is used to feed printed material (204) into the first section (100). The supply system (101) consists of a discharge and suction mechanism. This system can move the feed material (204), that is, securities that are typically in paper form, forward in two ways, sequentially or alternately.

[00036] Для устойчивого перемещения без тряски бумагу транспортируют с помощью вакуумной системы (103), используемой на конвейере (104) и устройстве подачи бумаги, от начала до конца конвейера.[00036] For stable movement without shaking, the paper is transported using a vacuum system (103) used on the conveyor (104) and the paper feeder from the beginning to the end of the conveyor.

[00037] Во избежание смещения система подачи продвигает ПМ или бумагу (204) вперед на вакуумные пластины (103).[00037] To avoid misalignment, the feed system pushes the media or paper (204) forward onto the vacuum plates (103).

[00038] Во второй секции (200) с использованием технологии цифровой струйной печати струйная головка (203), которая получает файл непосредственно из компьютерной системы (900), печатает узоры с помощью системы ультрафиолетового (УФ) излучения (подобно работе струйных принтеров). Ультрафиолетовую (УФ) краску нельзя высушить обычным способом, она чувствительна только к ультрафиолетовому (УФ) свету (207-303-306-309-613), поэтому, как только такой свет попадает на краску, она высыхает и вообще не стирается. В данной системе печати УФ-система нашла применение на всех устройствах печати благодаря большей стабильности на ПМ и устойчивости к воде, истиранию и свету.[00038] In the second section (200), using digital inkjet technology, the inkjet head (203), which receives the file directly from the computer system (900), prints the patterns using an ultraviolet (UV) light system (similar to the operation of inkjet printers). Ultraviolet (UV) paint cannot be dried in the normal way, it is only sensitive to ultraviolet (UV) light (207-303-306-309-613), so as soon as such light hits the paint, it dries and does not wash off at all. In this printing system, the UV system has found application on all printing devices due to its greater stability on the PM and resistance to water, abrasion and light.

[00039] Во второй секции (200) с использованием металлической фольги выполняют печать голограммы.[00039] In the second section (200), a hologram is printed using metal foil.

[00040] Процесс, протекающий в этой части системы, заключается в том, что материал (204) или бумага поступает от вакуумного конвейера (103) и из секции печати (200), при этом файл рисунка, полученный от компьютера (900), печатается или фактически переводится на ПМ (204) посредством нанесения ультрафиолетового (УФ) лака с помощью системы (203) струйной печати. Затем ПМ и рулон (205) золотой фольги или голограммы поступают в комплектную сушильную установку (207) с ультрафиолетовым (УФ) излучением. В указанной установке краска, нанесенная на материал, вместе с полимеризованным и высушенным рулоном фольги, выполняет также функцию приклеивания голографического материала на фольге к поверхности бумаги. В это время только те участки бумаги, на которых напечатана краска, полимеризуются от ультрафиолетового (УФ) излучения и поглощают металл или голограмму одновременно с высыханием под воздействием ультрафиолетового излучения, вследствие чего требуемое изображение печатается на материале (204).[00040] The process that occurs in this part of the system is that the material (204) or paper comes from the vacuum conveyor (103) and from the printing section (200), while the design file received from the computer (900) is printed or is actually transferred to the PM (204) by applying an ultraviolet (UV) varnish using an inkjet printing system (203). The PM and the roll (205) of gold foil or hologram then enter a complete drying unit (207) with ultraviolet (UV) radiation. In this installation, the ink applied to the material, together with the polymerized and dried foil roll, also performs the function of adhering the holographic material on the foil to the surface of the paper. At this time, only those areas of the paper on which the ink is printed polymerize from ultraviolet (UV) radiation and absorb the metal or hologram while drying under the influence of ultraviolet radiation, causing the desired image to be printed on the material (204).

[00041] В этой части системы голографическая фольга скручивается в конусообразные рулоны (205) необходимой заданной длины. Когда бумага (204) помещается под рулон голограммы, как бумага (204), так и конусообразный рулон (205) ламинируются под давлением валика на цилиндр (209). В комплектной сушильной установке (207) с УФ-излучением УФ-лучи воздействуют на материал с расстояния около 3 см над фольгой, а отпечатанная УФ-краска объединяется с полимерной голографической фольгой. Другими словами, когда краска высыхает и затвердевает, те части, на которые нанесена УФ-печать, сохраняют голографический материал в виде отпечатанного рисунка, а пленка голограммы с остатками такого материала отделяется от бумаги и переносится на бобину (206) устройства для сбора рулонов.[00041] In this part of the system, the holographic foil is rolled into cone-shaped rolls (205) of the required specified length. When the paper (204) is placed under the hologram roll, both the paper (204) and the tapered roll (205) are laminated by the pressure of the roller on the cylinder (209). In a complete UV dryer (207), UV rays are applied to the material from a distance of about 3 cm above the foil, and the printed UV ink is combined with the polymer holographic foil. In other words, when the ink dries and hardens, the UV-printed parts retain the holographic material as a printed pattern, and the hologram film with the remaining such material is separated from the paper and transferred to the reel (206) of the roll collecting device.

[00042] Передающие валики (например, 208) выполняют только функцию передачи бумаги между блоками.[00042] Transfer rollers (eg, 208) perform only the function of transferring paper between units.

[00043] Устройства третьей секции (300) относятся к печати невидимыми, флуоресцентными и основными красками, которые представляют собой некоторые элементы защищенной печати в области изготовления ценных бумаг и банкнот. Данная операция может быть выполнена с помощью инновационной системы, не требующей использования печатной формы.[00043] The devices of the third section (300) relate to printing with invisible, fluorescent and basic inks, which are some elements of security printing in the field of securities and banknotes. This operation can be performed using an innovative system that does not require the use of a printing form.

[00044] В третьей секции (300) применяют ту же технологию, что и при струйной печати печатающими головками, такими как Unit (201), но на этот раз используют четыре цвета невидимых защитных красок, наносимых головками для цветной печати, которые после печати рисунков на материале (204) становятся бесцветными и не видны невооруженным глазом. Рисунки, которые печатают невидимыми красками, реагируют на ультрафиолет (УФ) 400 нм, излучаемый таким устройством, как детектор банкнот, и, таким образом становятся видимыми в желтом, красном, зеленом и синем цветах, как при раздельной печати красками Pantone. Печать комбинацией красок разных цветов с помощью этого типа красок невозможна. Из-за долговечности и стойкости при этой печати также используют УФ-краски, которые после нанесения устройством (301) печати невидимыми красками сушат в ультрафиолетовом сушильном устройстве (303) с получением рисунка в желтых, зеленых, синих, красных цветах, после чего ПМ переходит на следующий этап.[00044] The third section (300) uses the same technology as inkjet print heads such as Unit (201), but this time uses four colors of invisible security inks applied by the color print heads, which after printing the designs on the material (204) become colorless and not visible to the naked eye. Designs that are printed with invisible inks react to 400 nm ultraviolet (UV) light emitted by a device such as a banknote detector and thus become visible in the yellow, red, green and blue colors of Pantone separate ink printing. Printing with a combination of inks of different colors is not possible with this type of ink. Due to the durability and durability of this printing, UV inks are also used, which, after being applied by the printing device (301) with invisible inks, are dried in an ultraviolet drying device (303) to obtain a pattern in yellow, green, blue, red colors, after which the PM passes to the next stage.

[00045] Технологию струйной печати (304) с использованием синего, зеленого, оранжевого, красного цветов также применяют в секции флуоресцентной печати. В четырехцветных головках для струйной печати отдельно для четырех отдельных цветов Pantone использовали фосфорные и флуоресцентные ультрафиолетовые (УФ) краски, которые после печати рисунка на ПМ (204) имеют определенную прозрачность и отражение. Как правило, эта краска более прозрачна, чем обычная, и ее можно увидеть под ультрафиолетовой (УФ) лампой с частотой излучения 400 нм, например, под детектором банкнот. Рисунки на бумаге (204) разных цветов, таких как желтый, синий, красный, зеленый, тиснят флуоресцентными печатающими головками (305) и сушат в ультрафиолетовых сушильных устройствах (306) для дальнейшего закрепления и долговечности. Затем бумага поступает на следующий этап.[00045] Inkjet printing technology (304) using blue, green, orange, red colors is also used in the fluorescent printing section. The four-color inkjet heads separately used phosphor and fluorescent ultraviolet (UV) inks for the four individual Pantone colors, which after printing the design onto the PM (204) have a certain transparency and reflection. Typically, this ink is more transparent than regular ink and can be seen under a 400 nm ultraviolet (UV) lamp, such as a banknote detector. Designs on paper (204) of different colors such as yellow, blue, red, green are embossed with fluorescent print heads (305) and dried in ultraviolet dryers (306) for further hardening and durability. The paper then goes to the next stage.

[00046] В устройстве (307) проводят операции с гильошированными защитными узорами на документах и бумагах для идентификации документов и упаковки компаний, филиалов или организаций.[00046] The device (307) performs operations with guilloche security patterns on documents and papers to identify documents and packaging of companies, branches or organizations.

[00047] Материал (204) проходит через устройство (307) первичной цветной печати. Это устройство функционирует так же, как и устройство (201) цветной струйной печати, но в нем используют два дополнительных цвета и дополнительную головку, как в цветовой модели CMYK + LM + LC, которая предусматривает как голубые, так и светло-красные пурпурные цвета, что улучшает качество при выполнении печати в виде комбинации цветов (которая объединяет около 16 миллионов цветов). Струйный принтер печатает фоновый рисунок, полученный с компьютера (900), непосредственно на ПМ (204) с высоким качеством и без использования таких приспособлений, как печатные формы. Для обеспечения долговечности ПМ (204) сушат ультрафиолетовым светом (309), а затем с помощью цилиндров (310) и (311) направляют к следующему устройству.[00047] The material (204) passes through the primary color printing device (307). This device functions in the same way as the color inkjet printing device (201), but it uses two additional colors and an additional head, as in the CMYK + LM + LC color model, which provides both cyan and light red magenta colors, which improves the quality when printing as a color combination (which combines about 16 million colors). The inkjet printer prints the background image obtained from the computer (900) directly onto the media (204) with high quality and without the use of devices such as printing plates. To ensure durability, the PM (204) is dried with ultraviolet light (309) and then directed to the next device using cylinders (310) and (311).

[00048] В секции (400) нанесения лака ПМ (204) поступает в устройство (401) нанесения лака, где с помощью системы (402) цилиндрической печати всю поверхность ПМ покрывают лаком, а затем сушат ультрафиолетовым сушильным устройством (406) в случае использования УФ-краски или воздухом в воздушной сушилке (410) в случае использования лака, который высыхает на воздухе (на водной основе), после чего дополнительно сушат с помощью инфракрасного (ИК) устройства (408) и (409) для сушки горячим воздухом.[00048] In the varnish application section (400), the PM (204) enters the varnish application device (401), where, using a cylinder printing system (402), the entire surface of the PM is varnished and then dried by an ultraviolet drying device (406) if used UV ink or air in an air dryer (410) in the case of a varnish that is air dried (water based) and then further dried using an infrared (IR) hot air dryer (408) and (409).

[00049] В секции (400) нанесения лака на ПМ (204) также наносят антибактериальный лак. Лоток (405) для лака представляет собой емкость для хранения жидкой (на основе наноматериалов) краски, в которую погружен хромированный цилиндр (403), представляющий собой медный валик с хромовым покрытием и обработанным покрытием с линиатурой 200 линий на дюйм. Лак переносят из лотка на анилоксовый цилиндр (402). Хромированный цилиндр (403) впитывает материал, а встроенный ракельный нож (404) обеспечивает равномерное распределение краски на поверхности цилиндра. Затем покрытие переносят на анилоксовый цилиндр (402) с линиатурой более 400 линий на дюйм, после чего с помощью анилоксового цилиндра (402) и цилиндра (407) указанное покрытие переносят на ПМ (204). Наконец, нанесенный антибактериальный лак сушат и закрепляют в устройствах (408 и 409) для сушки горячим воздухом.[00049] In the varnish application section (400), an antibacterial varnish is also applied to the PM (204). The varnish tray (405) is a container for storing liquid (nanomaterial-based) paint into which is immersed a chrome-plated cylinder (403), which is a chrome-plated copper roller treated with a 200 lpi finish. The varnish is transferred from the tray to the anilox cylinder (402). The chrome cylinder (403) absorbs the material, and the built-in squeegee blade (404) ensures even paint distribution on the surface of the cylinder. The coating is then transferred to an anilox cylinder (402) with a lineature greater than 400 lines per inch, after which the anilox cylinder (402) and cylinder (407) are used to transfer the coating to the PM (204). Finally, the applied antibacterial varnish is dried and fixed in hot air drying devices (408 and 409).

[00050] На этом этапе напечатанные документы и ценные бумаги становятся более долговечными и приобретают свойства водонепроницаемости, поэтому, если что-то будет написано на бумаге ручкой или маркером, такая надпись сотрется, что позволит надолго сохранить чистоту и внешний вид документов.[00050] At this stage, printed documents and securities become more durable and acquire waterproof properties, so if something is written on paper with a pen or marker, such writing will be erased, which will keep the documents clean and in appearance for a long time.

[00051] Секция (500) цилиндрической ротационной шелкографии красками OVI предназначена для печати лучшими защитными красками, которые являются самыми востребованными и дорогими при печати бумаг с защитой от подделки.[00051] Section (500) of cylindrical rotary silk-screen printing with OVI inks is designed for printing with the best security inks, which are the most popular and expensive when printing counterfeit-proof papers.

[00052] Этот тип печати или красок используют на дорогостоящих бумагах и документах. В Европе и Соединенных Штатах краски OVI используют на банкнотах, но во многих других странах их применяют только на национальных удостоверениях личности и паспортах. Устойчивость к подделке - главная особенность красок OVI, которые проявляются разными цветами с разных ракурсов. Например, при рассмотрении под углом 90 градусов они зеленые, а при рассмотрении под углом 45 градусов - золотистые (хотя, конечно, возможны различные цвета). До сих пор в мире для выполнения защитной печати применяли традиционную систему шелкографии Riso, в частности плоскую и ротационную печать, однако в настоящем изобретении в этом виде печати использован инновационный и уникальный процесс.[00052] This type of printing or ink is used on high value papers and documents. In Europe and the United States, OVI inks are used on banknotes, but in many other countries they are used only on national ID cards and passports. Resistance to counterfeiting is the main feature of OVI paints, which appear in different colors from different angles. For example, when viewed from an angle of 90 degrees they are green, and when viewed from an angle of 45 degrees they are golden (although, of course, different colors are possible). Until now, the world has used the traditional Riso screen printing system, in particular flat and rotary printing, to perform security printing, but the present invention uses an innovative and unique process for this type of printing.

[00053] Устройство (501) для ротационной шелкографии получает изображение или рисунок от компьютера (900). В заявленной системе используют технологию (503) ризографической печати, при которой система (502) изготовления офсетной формы изготавливает офсетную форму (506) на основе ламинированной бумаги и полимера. Благодаря использованию термоголовки система (502) изготовления офсетной формы наносит рисунок на печатную форму. Затем указанную печатную форму перемещают по цилиндру (барабану) (509) и с помощью скребкового валика (508), который представляет собой разновидность роликового ножа, осуществляют печать методом ротационной шелкографии. Затем под давлением, приложенным позади гравированной формы, краску переносят на барабан ризографа. Под давлением цилиндра (511) и барабана (503) для ризографической печати изображение или рисунок отпечатывается на ПМ (204). Отпечатанный рисунок закрепляют в сушильном устройстве (510) при подаче горячего воздуха.[00053] The rotary silk screen printing apparatus (501) receives an image or design from a computer (900). The inventive system uses risographic printing technology (503), in which an offset plate manufacturing system (502) produces an offset plate (506) based on laminated paper and polymer. By using a thermal head, the offset plate making system (502) applies a design to the printing plate. Then the specified printing form is moved along the cylinder (drum) (509) and using a scraper roller (508), which is a type of roller knife, printing is carried out using the rotary silk-screen printing method. Then, under pressure applied behind the engraved plate, the ink is transferred to the risograph drum. Under the pressure of the cylinder (511) and the drum (503) for risographic printing, an image or design is printed on the PM (204). The printed design is fixed in the drying device (510) by supplying hot air.

[00054] Шестая секция (600) в соответствии с настоящим изобретением разработана для выполнения наиболее важного элемента защищенных документов.[00054] The sixth section (600) in accordance with the present invention is designed to perform the most important element of secure documents.

[00055] В этой части системы с целью печати материала (204) изображение передают с компьютерной консоли (900) управления на струйные печатающие головки (602). Однако на этот раз были использованы цветные струйные головки (четыре основных цвета CMYK, с помощью комбинации которых можно получить и напечатать 16 миллионов цветов). Рисунок, полученный струйной головкой, печатают на PM (204) в устройстве печати (601).[00055] In this part of the system, for the purpose of printing material (204), an image is transferred from a computer control console (900) to inkjet print heads (602). However, this time, color inkjet heads were used (four CMYK primary colors, a combination of which can produce and print 16 million colors). The pattern produced by the inkjet head is printed on the PM (204) in the printing device (601).

[00056] Как уже упоминалось, УФ-краска не высыхает до тех пор, пока она не будет подвергнута воздействию ультрафиолетового излучения. В настоящей инновационной технологии были использованы порошковые красящие вещества в сухой наноразмерной форме в промежутке времени между печатью (602) и воздействием ультрафиолетового излучения (613). Другими словами, пока ультрафиолетовая (УФ) краска на ПМ еще влажная, порошковое красящее вещество наносят для создания желаемого рельефного оттиска с помощью усовершенствованной термо- и ультразвуковой системы. В этой части системы и процесса печати красящие вещества закрепляются в виде рельефного рисунка. Система (610) переноса и распределения пигментов рельефного рисунка является основным элементом инновационной системы печати, интегрированной в устройство (604) рельефной печати.[00056] As mentioned, UV ink does not dry until it is exposed to ultraviolet light. This innovative technology used powdered inks in dry nano-sized form between printing (602) and exposure to ultraviolet radiation (613). In other words, while the ultraviolet (UV) ink on the PM is still wet, the powder ink is applied to create the desired relief print using an advanced thermal and ultrasonic system. In this part of the printing system and process, the ink is set in a raised pattern. The relief pigment transfer and distribution system (610) is the core element of the innovative printing system integrated into the relief printing device (604).

[00057] Вместо сложных жидких пастообразных веществ, используемых при глубокой печати, в технологии печати струйными головками (602) применяют УФ-краску.[00057] Instead of complex liquid pastes used in gravure printing, inkjet technology (602) uses UV ink.

[00058] Далее представлено описание компонентов и производительности системы (610) переноса и распределения пигментов рельефного рисунка.[00058] The following is a description of the components and performance of the relief pigment transfer and distribution system (610).

[00059] Система (610) переноса и распределения пигментов рельефного рисунка состоит из нескольких частей. Система (6102) центрифуги отвечает за обеспечение всасывания и нагнетания воздуха в различных частях. Система (6102) центрифуги оснащена высокоскоростным электродвигателем (6103) центрифуги, скорость вращения которого составляет 10000 об/мин. Благодаря вращению электродвигателя (6103) центрифуги в канале (6104) вокруг вентилятора создается поток движения воздуха по часовой стрелке. Этот канал (6104) предназначен для создания всасывающего воздушного потока на одной стороне системы (6102) центрифуги и нагнетающего воздушного потока на другой стороне. Указанный поток воздуха переносит частицы порошковых пигментов. Чтобы избежать оседания оставшихся пигментов на стенках устройства, внутренняя часть наружной стенки канала (6104) вокруг вентилятора покрыта керамическим покрытием. Поток выдуваемого воздуха направляется в нижнее свободное пространство (6107) системы центрифуги и, поступая в небольшую турбину (6118), переносит красящие вещества в нижнюю часть системы (6102) центрифуги.[00059] The relief pattern pigment transfer and distribution system (610) consists of several parts. The centrifuge system (6102) is responsible for providing suction and air discharge to various parts. The centrifuge system (6102) is equipped with a high-speed centrifuge motor (6103), which rotates at 10,000 rpm. Due to the rotation of the electric motor (6103) of the centrifuge in the channel (6104), a clockwise air flow is created around the fan. This passage (6104) is designed to create a suction air flow on one side of the centrifuge system (6102) and a discharge air flow on the other side. This air flow carries the particles of powder pigments. To prevent remaining pigments from settling on the walls of the device, the inside of the outer wall of the channel (6104) around the fan is coated with a ceramic coating. The blown air flow is directed into the lower free space (6107) of the centrifuge system and, entering a small turbine (6118), transfers the dyes to the lower part of the centrifuge system (6102).

[00060] Турбина (6118) отвечает за равномерность переноса красящих веществ при регулируемой скорости и количестве в верхнее пространство распределительных форсунок (6613 и 6614). Система турбины (6118) состоит из корпуса (6142) с рабочими колесами (6136) турбины внутри. В верхней части турбины (6118) имеется впускное отверстие (6117) для ввода красящих веществ. Через верхнее впускное отверстие (6117) красящие вещества поступают в камеру между рабочими колесами (6136) турбины и внутренней стенкой (6141) корпуса турбины, которая является круглой и направлена по касательной к кромке лопаток рабочих колес турбины, в результате чего красящие вещества задерживаются между лопатками и внутренней стенкой (6141). Следовательно, после прохождения лопаток перед верхним впускным отверстием (6117) поток выдуваемого воздуха, создаваемый в результате вращения электродвигателя (6103) центрифуги, ослабевает или очищается от захваченных красящих веществ. Красящие вещества проходят через нижнее выпускное отверстие турбины только под контролем движущей силы рабочих колес (6136) турбины, после чего покидают турбину и попадают в конический резервуар (6106) с форсунками.[00060] The turbine (6118) is responsible for uniformly transferring colorants at a controlled speed and quantity into the upper space of the distribution nozzles (6613 and 6614). The turbine system (6118) consists of a housing (6142) with turbine impellers (6136) inside. At the top of the turbine (6118) there is an inlet (6117) for introducing colorants. Through the upper inlet (6117), the colorants enter the chamber between the turbine impellers (6136) and the inner wall (6141) of the turbine housing, which is circular and directed tangentially to the edge of the blades of the turbine impellers, as a result of which the colorants are retained between the blades and the inner wall (6141). Therefore, after the blades pass in front of the upper inlet (6117), the blown air flow generated by the rotation of the centrifuge motor (6103) is weakened or cleared of entrained colorants. The colorants pass through the lower outlet of the turbine only under the control of the driving force of the turbine impellers (6136), after which they leave the turbine and enter the conical reservoir (6106) with nozzles.

[00061] В резервуар (6106) с форсунками встроено несколько форсунок для равномерного направления красящих веществ на поверхность печатного материала, такого как бумага (204). На первом этапе, по меньшей мере, две форсунки (6113) предназначены для распределения красящих веществ после выхода из турбины (6118). Стенки (6140) форсунок направляют красящие пигменты, выбрасываемые из турбины (6118), к головкам форсунок. Для каждой из форсунок установлена лопатка (6112) прерывателя давления, которая, вращаясь, равномерно выводит красящие вещества из форсунок (6113) первого этапа.[00061] A plurality of nozzles are built into the nozzle reservoir (6106) to uniformly direct ink onto the surface of a printed material, such as paper (204). In the first stage, at least two nozzles (6113) are designed to distribute the coloring matter after leaving the turbine (6118). The nozzle walls (6140) direct the color pigments ejected from the turbine (6118) to the nozzle heads. For each of the nozzles, a pressure breaker blade (6112) is installed, which, when rotating, uniformly removes coloring substances from the nozzles (6113) of the first stage.

[00062] Кроме того, лопатки (6112) прерывателя давления отвечают за смешивание красящих веществ для рельефной печати.[00062] In addition, the pressure breaker blades (6112) are responsible for mixing the relief printing inks.

[00063] Красящие вещества выходят из форсунок (6113) первого этапа и поступают в форсунки (6114) второго этапа. В результате прохождения красящих веществ от турбины (6118), лопаток (6112) прерывателя давления форсунок (6113) первого этапа и форсунок (6114) второго этапа красящие вещества максимально однородно и мягко распределяются по поверхности ПМ (204).[00063] Colorants exit the first stage nozzles (6113) and enter the second stage nozzles (6114). As a result of the passage of dyes from the turbine (6118), blades (6112) of the pressure breaker, nozzles (6113) of the first stage and nozzles (6114) of the second stage, the dyes are distributed as uniformly and softly as possible over the surface of the PM (204).

[00064] Печатный материал (204) помещают на поверхность вакуумного цилиндра (612). Под действием силы вакуума перфорированные пластины (611) на цилиндре фиксируют ПМ (204) в требуемом положении. На этом этапе и при размещении перед распределительными форсунками (6114) второго этапа поверхность ПМ (204), на которую ранее струйными головками (602) была нанесена печать, и отпечатанный рисунок на бумаге все еще остаются влажными. Следовательно, порошковые красящие вещества прилипают только к мокрому отпечатанному рисунку, но не к другим участкам, таким образом, покрывая только ПМ, например бумагу (204). Для равномерного распределения порошковых красящих веществ на влажных участках ПМ на поверхности цилиндра (612) установлен ряд пластин, на которые, в свою очередь, установлен ряд вибраторов (6115), вызывающих вибрацию этих пластин (6116). В результате вибрации ПМ пигменты равномерно поступают на все участки отпечатанного и влажного рисунка. После этого этапа красящие вещества прилипают ко всем влажным частям ПМ и необходимо удалить лишние пигменты с сухих частей ПМ. Для этой цели предусмотрено несколько пар мягких ворсистых щеточных валиков (6108), которые наряду со всасыванием (в результате работы системы центрифуги) используются для удаления излишков красящих веществ с изделия (например, с поверхности бумаги). Эти валики вращаются внутрь (в противоположном друг другу направлении). Под действием щеток и всасываемого воздуха красящие вещества, не прилипшие к поверхности ПМ, поднимаются вверх, взвешиваются в воздухе и возвращаются в систему для повторного использования. Для повышения эффективности щеточных валиков (6108) в верхнюю часть пар щеточных валиков (6108) встроен канал (6111) для создания давления и разделения воздуха, который направляет выдуваемый воздух в вертикальные каналы (6127), а затем в вертикальные форсунки (6122). На конце каждой вертикальной форсунки установлена небольшая усеченная квадратная пирамида (6119), наклоненная к оси форсунки с тем, чтобы уменьшить площадь поперечного сечения форсунок и увеличить давление воздуха в воздуходувном устройстве, а также изменить направление обдува с параллельного на угловой относительно ПМ.[00064] The printing material (204) is placed on the surface of the vacuum cylinder (612). Under the action of vacuum force, perforated plates (611) on the cylinder fix the PM (204) in the required position. At this stage and when placed in front of the distribution nozzles (6114) of the second stage, the surface of the PM (204), which was previously printed by the inkjet heads (602), and the printed pattern on the paper are still wet. Consequently, the powder ink adheres only to the wet printed design and not to other areas, thus coating only the media, such as paper (204). To ensure uniform distribution of powder dyes on wet areas of the PM, a number of plates are installed on the surface of the cylinder (612), on which, in turn, a number of vibrators (6115) are installed, causing vibration of these plates (6116). As a result of vibration of the PM, pigments are uniformly distributed to all areas of the printed and wet pattern. After this stage, the dyes stick to all wet parts of the PM and it is necessary to remove excess pigments from the dry parts of the PM. For this purpose, several pairs of soft fleecy brush rolls (6108) are provided, which, along with suction (as a result of the centrifuge system), are used to remove excess ink from the product (for example, from the surface of paper). These rollers rotate inward (in the opposite direction to each other). Under the action of brushes and sucked air, dyes that do not adhere to the surface of the PM rise upward, are suspended in the air and are returned to the system for reuse. To improve the efficiency of the brush rolls (6108), a pressure and air separation channel (6111) is built into the top of the brush roll pairs (6108), which directs the blown air into the vertical channels (6127) and then into the vertical nozzles (6122). At the end of each vertical nozzle there is a small truncated square pyramid (6119), inclined to the nozzle axis in order to reduce the cross-sectional area of the nozzles and increase the air pressure in the blower device, as well as change the blowing direction from parallel to angular relative to the PM.

[00065] Для каждой пары щеточных валиков установлены две форсунки (6122) воздуходувного устройства. Для увеличения мощности воздуха, выдуваемого из форсунки (6119), на стыке вертикальных каналов (6127) с форсунками (6122) для каждой форсунки предусмотрен электромагнитный или электрический клапан (6121), который открывает форсунку только тогда, когда ПМ (204) с напечатанным рисунком находится перед парой щеток (6108). Управление электромагнитным клапаном (6121) осуществляется с помощью оптического датчика (6130).[00065] For each pair of brush rolls, two blower nozzles (6122) are installed. To increase the power of air blown from the nozzle (6119), at the junction of the vertical channels (6127) with the nozzles (6122), an electromagnetic or electric valve (6121) is provided for each nozzle, which opens the nozzle only when the PM (204) with a printed pattern located in front of a pair of brushes (6108). The solenoid valve (6121) is controlled by an optical sensor (6130).

[00066] Воздух, нагнетаемый в канал (6111), подается из резервуара (6110) со сжатым воздухом. Давление внутри резервуара (6110) поддерживается центрифугой (6102).[00066] The air forced into the channel (6111) is supplied from a compressed air reservoir (6110). The pressure inside the reservoir (6110) is maintained by a centrifuge (6102).

[00067] Вместе с потоком всасываемого воздуха красящие вещества, поднятые с поверхности ПМ (204) после прохождения мягких щеточных валиков (6108), попадают в канал (6104) вокруг вентилятора центрифуги. Для предотвращения попадания нежелательных отходов и предметов в канал (6104) вокруг вентилятора центрифуги на пути красящих веществ, поступающих в указанный канал (6104), установлен фильтрационный клапан (6109) с сетчатым фильтром. После этого клапана (6109) на входе в канал (6104) вокруг вентилятора центрифуги встроено рабочее колесо (6105) для облегчения и усиления всасывания красящих веществ и для регулирования объема всасываемых веществ. После прохождения через рабочее колесо (6105) красящие вещества снова поступают в канал (6104) вокруг вентилятора центрифуги и проходят следующие этапы для переноса на ПМ (204). Таким образом выполняется цикл переноса и распределения красящих веществ на печатном материале.[00067] Along with the intake air flow, the dyes lifted from the surface of the PM (204) after passing through the soft brush rollers (6108) enter the channel (6104) around the centrifuge fan. To prevent unwanted waste and objects from entering the channel (6104), a filtration valve (6109) with a mesh filter is installed around the centrifuge fan in the path of the dyes entering the said channel (6104). After this valve (6109), at the inlet of the channel (6104), an impeller (6105) is built around the centrifuge fan to facilitate and enhance the suction of dyes and to regulate the volume of suction substances. After passing through the impeller (6105), the dyes again enter the channel (6104) around the centrifuge fan and undergo the following steps to be transferred to the PM (204). In this way, the cycle of transfer and distribution of coloring substances on the printed material is carried out.

[00068] После удаления избытка красящих веществ всасывающими форсунками (6101) с сухих участков поверхности бумаги ПМ пропускают цилиндром (612) под УФ-излучением (613). В то время как ультрафиолетовый (УФ) состав высыхает под действием ультрафиолетового сушильного устройства (613), красящие вещества, распределенные системой распределения (610), высыхают вместе с краской, и ПМ с помощью смежного цилиндра (609) передается на следующий этап для окончательного закрепления. Затем во время рельефной печати ПМ (204) проходит через смежные цилиндры (609) и нагреватели (614) и (605). Чтобы улучшить высыхание печатной краски, ПМ пропускают через устройства для сушки горячим воздухом (606) и (607), при этом краска сохнет вместе с сопутствующими красящими веществами, состоящими из наночастиц. Для закрепления и обеспечения долговечности и износостойкости изделия ПМ направляют на следующий участок.[00068] After removing excess ink from dry areas of the paper surface with suction nozzles (6101), the PM is passed through a cylinder (612) under UV light (613). While the ultraviolet (UV) composition dries under the influence of the ultraviolet drying device (613), the dyes distributed by the distribution system (610) dry with the paint, and the PM is transferred to the next stage using an adjacent cylinder (609) for final curing . Then, during relief printing, the PM (204) passes through adjacent cylinders (609) and heaters (614) and (605). To improve the drying of the printing ink, the PM is passed through hot air dryers (606) and (607), whereby the ink dries along with the accompanying nanoparticle ink. To secure and ensure durability and wear resistance of the product, the PM is sent to the next section.

[00069] В секции подачи (700) наночастицы вступают в химическую реакцию, подвергаясь воздействию горячего воздуха устройств (701) инфракрасного (ИК) излучения и инфракрасных нагревателей (702), проникают в материал (204) и увеличивают толщину отпечатанного рисунка на 5 - 100 микрон (толщину можно изменять и контролировать в зависимости от вида работ и материалов). Затем ПМ проходит через нагнетатели (703) холодного воздуха, которые подают сухой и холодный воздух на поверхность печатного материала (204), и, наконец, отпечатанный рисунок закрепляется.[00069] In the feed section (700), the nanoparticles react chemically when exposed to the hot air of the infrared (IR) devices (701) and infrared heaters (702), penetrate the material (204) and increase the thickness of the printed pattern by 5 - 100 micron (thickness can be changed and controlled depending on the type of work and materials). The PM then passes through cold air blowers (703), which blow dry and cool air onto the surface of the printed material (204), and finally the printed design is cured.

[00070] В секции (800) приема бумаги ПМ (204) извлекают из цилиндров транспортера с помощью удерживающих бумагу застежек-цепочек (801). Затем листы бумаги складывают друг на друга на поддон (802) для передачи на следующие этапы, такие как резка, переплет или другие процессы.[00070] In the paper receiving section (800), the media (204) is removed from the conveyor cylinders using paper-holding chain fasteners (801). The sheets of paper are then stacked on top of each other on a pallet (802) for transfer to subsequent steps such as cutting, binding, or other processes.

[00071] В секции (900) центрального компьютерного управления установлена компьютерная система для приема и передачи шаблонов в систему, которой может управлять оператор.[00071] A computer system is installed in the central computer control section (900) for receiving and transmitting templates to a system that can be controlled by an operator.

[00072] Здесь с помощью специализированного программного обеспечения встроенная система обрабатывает полученные графические файлы, разделяет и копирует шаблоны для каждого устройства и отправляет файлы шаблонов на нужные участки. Кроме того, в блоке управления (900) анализируют отпечатанные образцы, а на заключительном этапе также возможны контроль и проверка качества оператором.[00072] Here, with the help of specialized software, the embedded system processes the received graphics files, splits and copies the templates for each device, and sends the template files to the desired sites. In addition, the printed samples are analyzed in the control unit (900), and at the final stage, control and quality control by the operator is also possible.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

[00073] Технология, представленная в настоящем изобретении, может удовлетворить потребности органов государственного управления, которые должны печатать банкноты, ценные бумаги и документы с защитой от подделки (такие как чеки, векселя, облигации, этикетки для продуктов медицинского назначения и продуктов питания, для которых требуются дополнительные элементы защиты) и закупать и/или импортировать дорогостоящее оборудование, которое они, возможно, не могут себе позволить.[00073] The technology presented in the present invention can meet the needs of government agencies that need to print banknotes, securities and documents with counterfeit protection (such as checks, bills, bonds, labels for medical products and food products for which require additional security features) and purchase and/or import expensive equipment that they may not be able to afford.

[00074] Благодаря своей низкой стоимости и большей доступности заявленная система может применяться даже для документов, которые необходимо печатать малым тиражом, поскольку она делает стоимость печати малыми тиражами доступной и практичной.[00074] Due to its low cost and greater availability, the inventive system can be used even for documents that need to be printed in small quantities, since it makes the cost of printing in small quantities affordable and practical.

[00075] Заявленную технологию можно использовать во всех системах печати, включая рулонную и листовую офсетную, флексографическую, гелиографическую, цифровую и струйную печать.[00075] The claimed technology can be used in all printing systems, including roll and sheetfed offset, flexographic, heliographic, digital and inkjet printing.

Полезные эффекты изобретенияBeneficial effects of the invention

[00076] При использовании технологии, представленной в данном изобретении, в полиграфической промышленности были достигнуты следующие цели и преимущества:[00076] By using the technology presented in this invention, the following goals and benefits have been achieved in the printing industry:

[00077] - Замена системы полноцветной цифровой струйной печати и использование существующих технологий струйной печати с небольшими экспериментальными и узко направленными модификациями на участках рельефной печати, а также печати невидимыми и фосфорсодержащими красками вместо системы офсетной печати без увлажнения позволяют сформировать совокупность секций и оборудования, которые обеспечивают печать требуемого качества без необходимости привлечения многочисленных объектов инфраструктуры и без больших затрат, характерных для предыдущих устройств.[00077] - Replacing a full-color digital inkjet printing system and using existing inkjet printing technologies with minor experimental and highly targeted modifications in the areas of relief printing, as well as printing with invisible and phosphorus-containing inks instead of a dry offset printing system, allows the formation of a set of sections and equipment that provide Print at the required quality without the need for multiple infrastructure facilities and without the high costs associated with previous devices.

[00078] - Устранение необходимости в сложной инфраструктуре для печати с помощью заявленной системы и применяемых красок.[00078] - Eliminates the need for a complex printing infrastructure using the inventive system and inks used.

[00079] - Постоянное повышение качества и широкий выбор цветов (16 миллионов цветовых комбинаций) с помощью установки «ВСЕ в ОДНОМ». Все этапы печати ценных бумаг со всеми сложными элементами защиты выполняются на одной установке.[00079] - Continuously improving quality and a wide selection of colors (16 million color combinations) with the ALL-IN-ONE installation. All stages of printing securities with all complex security elements are performed on one installation.

[00080] - Быстрая печать,упрощение инфраструктуры, которая сейчас не требует использования пластин, гравированных печатных форм, желатина, и сокращение времени, необходимого для смены рисунка (менее 30 с.).[00080] - Fast printing, simplified infrastructure that now does not require the use of plates, engraved printing plates, gelatin, and a reduction in the time required to change designs (less than 30 seconds).

[00081] - Возможность выполнения специальной печати с минимальным тиражом (при этом качество печати по меньшей мере в 6 раз выше).[00081] - Possibility of performing special printing with a minimum circulation (while the print quality is at least 6 times higher).

[00082] Возможность печати даже одного листа означает, что в представленной системе устранены необходимые инструменты и объекты инфраструктуры, которые стоят больших денег и требуют значительных затрат времени (недостатки существующей технологии печати ценных бумаг с малым тиражом). Это означает, что инфраструктура печати была упрощена, а время и затраты на печать были значительно снижены, в результате чего было устранено ограничение по тиражу. Следовательно, заявленная технология является подходящей для печати документов и ценных бумаг с защитой от подделки.[00082] The ability to print even a single sheet means that the presented system eliminates the necessary tools and infrastructure that cost a lot of money and require a significant amount of time (disadvantages of current technology for printing short-run securities). This means that the printing infrastructure has been simplified and printing time and costs have been significantly reduced, eliminating print run constraints. Therefore, the claimed technology is suitable for printing documents and securities with anti-counterfeit protection.

[00083] - В предыдущей технологии, несмотря на высокую стоимость и трудоемкость процесса, качество рельефной печати на документах, которая является наиболее важным элементом защиты ценных бумаг, вполне приемлемо, однако примерно через шесть месяцев использования таких документов рельефная печать стирается. Таким образом, элементы защиты теряются, то есть рельефная печать видна на новых бумажных деньгах, но, к сожалению, исчезает на старых.[00083] - In the previous technology, despite the high cost and labor intensity of the process, the quality of the relief printing on documents, which is the most important element of security protection, is quite acceptable, however, after about six months of using such documents, the relief printing is erased. Thus, the security elements are lost, that is, the raised seal is visible on new paper money, but, unfortunately, disappears on old ones.

[00084] - В заявленном же способе печати точность, срок службы и качество отпечатанного рисунка по меньшей мере в 10 раз выше, чем в предыдущей технологии, благодаря воздействию красящих веществ на бумагу или печатный материал совершенно однородным образом и с полным покрытием рисунка. Даже количество цветов печати, получаемых при реализации заявленного способа, несопоставимо с технологией глубокой печати, при которой используют не более 4 отдельных цветов и эти цвета нельзя комбинировать, в то время как при инновационной технологии можно использовать четыре основных комбинированных цвета и другие отдельные цвета, что позволяет получить более 16 миллионов цветов. Стоит отметить, что все процессы печати выполняются с помощью цифровой системы струйной печати, а отпечатанный рисунок отличается большей долговечностью, качеством, четкостью цвета, разрешением изображения и точностью обработки.[00084] - In the claimed printing method, the accuracy, service life and quality of the printed pattern are at least 10 times higher than in previous technology, due to the effect of colorants on the paper or printed material in a completely uniform manner and with complete coverage of the pattern. Even the number of printing colors obtained by implementing the claimed method is not comparable with intaglio printing technology, which uses no more than 4 individual colors and these colors cannot be combined, while with innovative technology it is possible to use four main combined colors and other individual colors, which allows you to get more than 16 million colors. It is worth noting that all printing processes are carried out using a digital inkjet printing system, and the printed design is superior in durability, quality, color clarity, image resolution and processing accuracy.

[00085] - При защитной печати используют печать невидимых рисунков, выполняемую на устройстве (301) печати невидимыми защитными красками, при этом указанные невидимые рисунки содержат метку, узор или слово на бумаге, которые не видны невооруженным глазом, но при сканировании или копировании становятся заметны, что очень важно для предотвращения подделки.[00085] - Security printing uses invisible pattern printing performed on a printing device (301) with invisible security inks, wherein said invisible patterns contain a mark, pattern or word on paper that is not visible to the naked eye, but becomes noticeable when scanned or copied , which is very important to prevent counterfeiting.

[00086] В существующей технологии для печати фосфорных и флуоресцентных узоров и изображений на устройстве (304) и печати узоров, надписей и изображений с использованием цветовой схемы CMYK + LM + LC на устройстве (307) требуются огромные станки, а также затраты на инфраструктуру, такую как печатные формы и желатиновые пластины. Даже для изготовления некоторых элементов инфраструктуры, таких как печатные формы, требуется специальное оборудование и трудовые ресурсы.[00086] In the current technology, printing phosphor and fluorescent patterns and images on the device (304) and printing patterns, inscriptions and images using the CMYK + LM + LC color scheme on the device (307) requires huge machines as well as infrastructure costs, such as printing plates and gelatin sheets. Even the production of some infrastructure elements, such as printing plates, requires specialized equipment and labor.

[00087] Наиболее важным вопросом и фокусом настоящего изобретения является защитная, т.е. рельефная, печать, которая выполняется по существующей традиционной дорогостоящей технологии с использованием устройств глубокой печати четырьмя отдельными цветами и печатных форм.[00087] The most important issue and focus of the present invention is security, i.e. relief printing, which is performed using existing traditional expensive technology using intaglio printing devices in four separate colors and printing forms.

[00089] - Настоящее изобретение позволяет повысить антибактериальные свойства документов, особенно банкнот, и уменьшить загрязнение защищенных бумаг (например вирусом Covid-19, пятнами, грязью, надписями людей и т.д.). Поскольку бумажные деньги играют важную роль в поддержании здоровья общества, антибактериальные свойства бумажных денег, в свою очередь, будут способствовать улучшению здоровья и гигиены общества.[00089] - The present invention makes it possible to increase the antibacterial properties of documents, especially banknotes, and to reduce contamination of security papers (for example, the Covid-19 virus, stains, dirt, human inscriptions, etc.). Since paper money plays an important role in maintaining the health of society, the antibacterial properties of paper money will in turn help improve the health and hygiene of society.

- Печать серийного номера и штрих-кодов, а также переменной информации на всех этапах работы устройства (цветная, невидимая, флуоресцентная, фосфорная и даже рельефная печать с переменной информацией) с использованием компьютерной системы управления, обеспечивающей передачу данных от компьютера к системе печати, возможна в один этап, начиная с подачи бумаги в устройство, и выполняется без образования отходов.- Printing of serial number and barcodes, as well as variable information at all stages of the device’s operation (color, invisible, fluorescent, phosphor and even relief printing with variable information) using a computer control system that ensures data transfer from the computer to the printing system is possible in one step, starting from feeding the paper into the device, and is carried out without generating waste.

Claims

1. A system for printing documents and securities with protection against forgery, which contains:

a mechanical feeding device (100), a holographic pattern printing section (200), a pattern printing section (300) with invisible, fluorescent and basic inks using at least three inkjet print heads (302, 305, 308), a varnish application section (400) , a cylindrical rotary silk-screen printing section (500) using optically variable inks (OVI), a relief printing section (600), a feeding section (700), a paper receiving section (800) and a central computer control section (900), characterized in that:

All of the specified printing sections, namely the hologram printing section, the pattern printing section with inks invisible in natural light, fluorescent inks, basic inks, the varnish application section, the OVI ink printing section, are combined into one system, while the specified relief printing section (600) is additionally contains at least one inkjet head (602) that prints with UV inks, as well as a system (610) for transferring and distributing powder pigments of a relief pattern, which is designed to transfer pigments to the surface of the printed material (204) using air and creates at least 16 million color options by combining four primary colors.

2. The system according to claim 1, characterized in that the specified system (610) for transferring and distributing powder pigments of a relief pattern is additionally equipped with a centrifuge system (6102), in which the electric motor (6103) of the centrifuge provides suction and injection of air to transfer coloring pigments through the channel (6104) located around the centrifuge motor, into the chamber (6107) under the centrifuge, and then into the turbine (6118).

3. The system according to claim 2, characterized in that said turbine (6118) contains a housing (6142) with a turbine impeller (6136), inside of which, in the upper part of the turbine (6118), there is one inlet hole (6117) for introducing pigments and one outlet (6138) for discharging pigments, through which the dyes enter at least one conical reservoir (6106).

4. The system according to claim 3, characterized in that at least one nozzle is installed in said reservoir (6106) for uniformly distributing colorants on the surface of a printed material such as paper (204), with the colorants exiting said turbine (6118) are directed by the walls (6140) of said first stage injectors to the outlet openings.

5. The system according to claim 4, wherein each of said first stage nozzles has at least one pressure breaker vane (6112), due to the rotational movement of which the coloring matter is mixed with each other and then uniformly ejected from the nozzle outlet (6113 ) of the first stage onto the surface of the printed material.

6. The system according to claim 5, in which, after passing through said nozzles (6113) of the first stage, the coloring substances enter at least one nozzle (6114) of the second stage.

7. The system according to claim 2, characterized in that said relief printing section (600) contains at least one inkjet head (602), which is configured to print a pattern on the printed material before distributing the powder pigments from the second stage nozzles (6114) so that the powder ink adheres to wet areas of the printed material (204).

8. The system according to claim 3, characterized in that the edge of said turbine impellers (6136) is installed tangentially to the inner wall (6141) of the turbine casing in such a way that when the turbine impellers (6136) rotate, pigments are retained between said impellers and the inner wall wall (6141) of the housing.

9. The system according to claim 2, characterized in that it additionally contains a perforated cylinder (612) configured to, under the action of vacuum force, secure the printed material (204) in the required position.

10. The system according to claim 9, in which a plurality of plates are mounted on the surface of said perforated cylinder (612), each of which is mounted with at least one vibrator (6115), wherein said vibrators are configured to create vibration on the plates (6116) and printed material for uniform distribution of pigments over the entire wet surface of the printed design.

11. The system according to claim 7, characterized in that at least one pair of soft brush rollers (6108) is installed next to the nozzles (6114) of the second stage, and air is sucked between said brush rollers, resulting in the operation of said brush rollers The rollers separate excess ink from the printed material (204).

12. The system according to claim 11, characterized in that in the upper part of the pair of brush rolls (6108) there is a channel (6111) for creating pressure and air separation, which is configured to direct the flow of blown air into a plurality of vertical channels (6127), and then into a variety of vertical nozzles (6122).

13. The system according to claim 12, characterized in that at the end of each of the specified vertical nozzles there is at least one truncated square pyramid (6119), and the specified truncated square pyramid is inclined to the axis of the nozzles.

14. The system of claim 12, wherein at least two blower nozzles (6122) are installed on each pair of brush rolls (6108).

15. The system according to claim 11, characterized in that at the junction of the vertical channels (6127) with the nozzles (6122) for each nozzle at least one solenoid valve (6121) is installed to open the nozzle when the printed material (204) passes through a pair of brushes rollers (6108).

16. The system according to claim 15, characterized in that said solenoid valve (6121) is configured to receive commands from at least one optical sensor (6130).

17. The system according to claim 12, characterized in that the air pumped into said channel (6111) is supplied from a compressed air tank (6110).

18. The system according to claim 2, characterized in that at the inlet of the channel (6104) around the specified centrifuge fan, a filtration valve (6109) is installed, which prevents unwanted waste and objects from entering the specified channel (6104).

19. The system according to claim 18, characterized in that to facilitate and enhance the absorption of dyes and to regulate the amount of sucked substances entering the channel (6104) around the centrifuge fan, an impeller (6105) is installed behind the filtration valve (6109).

20. The system of claim 2, wherein the inside of the outer wall of the channel (6104) around the centrifuge fan is coated with a ceramic coating to prevent pigments from sticking to the device.

21. The system according to claim 9, characterized in that the cylinder (612) is configured to pass the printed material through the ultraviolet radiation source (613) after the transfer and distribution of the relief pattern powder pigments by the system (610) in the relief printing section, wherein the system additionally contains a number of adjacent cylinders (609) configured to subsequently pass the printed material through a plurality of heaters (614 and 605) and a group of devices (606 and 607) for drying with hot air, respectively.

22. The system according to claim 1, characterized in that it additionally contains at least one print head (203) for digital inkjet printing in the specified hologram printing section (200), configured for inkjet printing with UV ink under computer control (900) , and at least one source (207) of ultraviolet radiation, configured to subsequently dry the printed pattern.

23. The system according to claim 22, characterized in that it additionally contains at least one roller (210) configured to, due to pressure on the printed material (204) and the roll (205) of holographic foil, transfer the hologram pattern to areas of the specified materials impregnated with UV paint.

24. The system according to claim 1, characterized in that at least one inkjet head (302) is configured to apply said invisible print, wherein said print is visible under the influence of ultraviolet radiation on the printed material (204) and wherein the system further comprises at least one ultraviolet drying device (303) configured to dry said print.

25. The system according to claim 1, characterized in that at least one inkjet head (305) in the specified fluorescent printing section is configured to apply phosphor and fluorescent UV ink to the printed material (204), wherein the system additionally contains at least at least one ultraviolet drying device (306) configured to dry the applied paint.

26. The system according to claim 1, characterized in that it contains one additional head, wherein at least one inkjet head (308) and said additional head are configured to print guilloche security patterns using two additional colors and using light blue and purple-red color, respectively, on the printed material (204), the system further comprising at least one ultraviolet drying device (309) configured to subsequently dry said patterns.

27. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises a cylinder printing system configured to apply said coating varnish to the printed material (204), and, in the case of using a UV varnish, at least one ultraviolet drying device ( 406), configured to dry the UV varnish, or, in the case of using a water-based varnish, at least one hot air drying device (408 and 409) and at least one IR air drying system (410), configured with the ability to dry water-based varnish.

28. The system according to claim 1 or 27, characterized in that the varnish application section (400) further comprises a copper roller (403) with a chrome coating, which is immersed in a tray (405) containing varnish and antibacterial material, and is configured to be transferred substances from said tray onto the anilox cylinder (402) of the cylinder printing system.

29. The system according to claim 28, characterized in that a knife (404) is installed inside said tray with substances to ensure uniform application of varnish and antibacterial varnish to said chrome-plated copper roller (403).

30. The system according to claim 28, characterized in that at least one device (408 and 409) for drying with hot air is configured to dry the applied antibacterial varnish.

31. The system according to claim 1, characterized in that said OVI ink printing section contains a device (501) for rotary silk-screen printing, which is configured to apply a pattern received from a computer (900) using a rotating drum (503) for risographic printing and system (502) making an offset plate using at least one thermal head on paper and a polymerized offset plate (506) glued to each other, and securing them to the surface of the drum (509).

32. The system according to claim 31, characterized in that the OVI ink printing section further comprises a scraper roller blade (508), which is configured to pass ink under pressure through said offset plate and transfer it to the printed material (204).

33. The system according to claim 32, characterized in that the printing section with OVI inks is additionally equipped with a device (510) for drying with hot air.

34. The system according to claim 1, characterized in that in order to cause the reaction of nano-sized pigments with the material (204) and create a relief print with adjustable thickness, the supply section (700) additionally contains at least one IR device (701) for drying hot air.

35. The system according to claim 1 or 32, characterized in that it further comprises at least one cold air blower (703) configured to blow dry and cold air onto the surface of the printed material (204).

36. Method of printing documents and securities with protection against forgery,

characterized in that all of the following steps are performed in one system, and characterized by the following features:

the printed material enters the security printing system through the feeder,

then, using at least one digital inkjet printing head, a design is printed on said material using UV ink, which is dried together with the holographic foil under a UV radiation source,

in the next step, at least one design with ink invisible in natural light, one design with phosphor ink and a main background design are printed with at least three inkjet print heads,

After this, a water-based nanocoating is applied to the printed material using a cylinder printing system,

then, using a digital silk-screen printing system, inkjet printing is carried out using OVI inks,

then after printing the pattern with UV ink using an inkjet printing head, the relief printing powder pigments are applied to the printing material using an air transfer and distribution system, and then cured with hot and cold air respectively,

All mentioned stages are controlled by the operator using a computer system.

37. The method according to claim 36, characterized in that said transfer and distribution of powder pigments is provided by an air flow created by a centrifuge system, which delivers the coloring substances after passing the turbine into at least one first stage nozzle equipped with at least one pressure breaker vane , after which the coloring materials enter at least one nozzle of the second stage and are then ejected onto the surface of the printed material.

38. The method according to claim 37, characterized in that the ink pigments that are not fixed to the dry areas of the printed material are removed by at least one pair of soft brush rolls and with the help of the suction force of the centrifuge system and the air flow blown from at least one nozzle , are weighed in the air to be returned to the print cycle.