专利名称：通过凹板印刷印刷的数据载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过凹板印刷印刷的数据载体、制作该数据载体的方法、和适用于该数据载体的印刷印板以及制作该印刷印板的方法。
背景技术：
对于防伪方面必须达到高水平的机密文档和有价票据，例如银行纸币、股票、债券、证书、凭证等，在不断地通过凹板印刷来印刷。这种印刷方法印刷独特的印刷图像，该图像对于外行要容易辨认但又不能被用其它同样的印刷方法来模仿。
在凹板印刷中，表面通常由决定表面色调或色彩值的线筛(line screen)，即线距和线宽来反映。印刷线通常是十分之几毫米宽并且被没有印刷的区域隔开。在印刷作业期间，只有在印刷印板表面借助蚀刻或雕刻形成的凹陷处携带墨水的，而实际的印刷印板表面是没有墨水的。这可以通过在用擦拭滚筒或刮墨刀上墨后擦干印刷印板表面上多于的墨水来实现。
在实际的印刷作业中数据载体通过带有一个弹性表面的压力筒用高压对着印刷印板挤压来印刷的。至少部分可压缩的、通常由纸制成的数据载体，因此被压入充满墨水的印刷印板的凹陷处并且这样进入与墨水接触。当数据载体从印刷印板分开时，后者把墨水从凹陷处携出来。这样印刷出的印刷图像是带有分隔空白的印刷线或区域，这些线或区域盖有与印刷印板雕刻深度相一致的各种不同浓度的墨水层。
此外高的挤压压力会使底层的材料形成一个在数据载体背面相当明显的凸块浮雕。如果在印刷印板上雕刻太深，利用凹板印刷印刷的数据载体要求通过凸块浮雕和着墨形成一个用触觉可感觉到的凸点。数据载体中没有印刷的表面区域不会着墨，在印刷作业期间高的压力像用砑光机砑光一样，把数据介质表面压平。这些特征使的利用凹板印刷印制的印刷品不管何时都明显地不同于由其它技术印制的印刷品。
发明内容
本发明要解决的技术问题是利用具有高防伪能力的凹板印刷印制比较复杂的图像。
上述问题是通过各个独立权利要求的方案解决的。本发明的进一步完善的目的是通过从属权利要求的方案来实现的。
本发明的数据载体是以凹板印刷印刷的表面为特色的，并且至少一部分表面被所述的表面完全包括，用同样的墨水但不同的墨水层浓度来印刷所述表面和部分表面是为了在视觉上形成反差。部分表面表示的符号可能是任何几何元素例如一种圆的、三角形的、正方形的或不对称形状的轮廓结构、一种象形文字、字符或者符号，最好的符号是特定的字母数字符号。
印刷表面和因此在所有的边上封闭的部分表面是用各种不同浓度的墨水层来印刷的。因为常用的凹版墨水在某种程度上是透明的或半透明的，合适的墨水层浓度和恰当的背景颜色的选择会形成各种亮度和饱和度的色彩或色调。如果临近表面墨水层浓度差别很大，不需要进一步的帮组就很容易形成视觉上的反差，这里假设是在正常的光线条件和正常的观察距离范围内。
如果关于相对于彼此的位置是预先设定的并且精确没有一点偏差而又可重复粘连的，那么印刷表面和封闭的部分表面就会精确地对准。如果两个通过连续的、彼此相互独立的印刷作业印制的印刷图像是叠加的，这两个表面精确的位置对齐是不可能的。
在优选实施例中，印刷表面和部分表面不仅在视觉上而且在触觉上也是有差别的。经过压制的表面凸点是由底层材料的凸块浮雕和使用的墨水层构成的。整个凸点高度是基于正常的，也就是说没有印刷的和没有凸压的，数据载体表面对于可触摸的区域至少要25微米高。因为带有这种凸点高度的表面元素触摸起来感觉要特别地好，所以凸点高度超过40微米是最好的。
本发明数据载体具有高的防伪能力，因为采用通常的印刷方法无法复制具有特色的凹版印刷图像。如果它们还带有可触摸的表面元素，就会对通过彩色影印或数据载体扫描来模仿提供附加的和有效的防御。
在特别优选实施例中，数据载体的印刷表面附加地封闭未印刷的区域，该区域上依次设置一种或几种不同种类的符号。这样就使第三条信息通过背面表象的方式来表达，也就是借助于已印刷区域里没有印刷的部分，而前两条信息通过正面表象的方式来表达，也就是在同一表面上着墨。
根据其它实施例，印刷表面也能够封闭多个部分表面，该部分表面或者全部是同样的墨水层浓度，或者不同。在部分区域具有没有印刷的区域也是可能的。
按照本发明部分表面的形式可任意地挑选，例如几何图案、标识语或字母数字字符形式。
各种不同的部分表面，未印刷区域和印刷表面的轮廓形状在语义上也要能够关联。例如，在印刷表面以字母数字符号的形式制作和用同样形式的符号在部分表面和在任何在印刷表面上带有的未印刷区域和/或部分表面上制作是可能的。以字母数字符号的形式制作印刷表面以及用同样形式的符号制作部分表面和在印刷表面上和/或部分表面上出现的任何未印刷区域是可能的。如果数据载体上的大部分印刷表面聚合起来表示一条可读的信息，例如多位数字或文字，那么印刷表面内的部分区域和/或未印刷区域也能够把这条信息完整地表示出来。但是任何其它的语意关联也是要可能的。
印刷表面内的部分表面是按期望排列的，并且受制于部分表面大部分被印刷表面封闭的约束。如果在印刷表面内只有一个部分表面，它就能够，例如与印刷表面一样表示同样信息并且在印刷表面内平行地延伸至外部的轮廓。然而最好的是，大部分的部分表面布置在印刷表面上。部分表面越小，当然所述部分表面的数量就越多。在印刷表面上可以用任何图案布置部分表面。这个图案同样可能是易读的信息，或仅仅是规则的横行或纵列排列。此外如果在印刷表面含有未印刷区域，这些未印刷区域就可以与部分表面被交互布置。
在本发明的数据载体中，未印刷区域和表面是用各种不同的墨水层浓度直接和以任何顺序连接的。这样就能够非常复杂的印刷图像着色并且以正面表象的方式在同样的表面上重叠多条信息。如此就极大地提高了给通过凹版印刷制作的印刷图像调制和着色设计自由度。
此外本发明方法对于处理相应的印刷数据载体具有相当经济的优势，因为具有不同墨水层浓度用于印刷的表面被用同样的墨水在一个印刷通道里制作。使用本发明方法用来印刷的合适的底层材料就是所有的那些能被用于凹版印刷的材料，例如纸、塑料薄片、塑料薄片叠层纸或者漆光纸以及多层复合材料。
本发明凹版印刷印板最好用可快速旋转的锥形的雕刻刀雕刻制造而成。按照要印刷的表面轮廓形状，相应的凹陷处在印刷印板的表面通过可选择改变雕刻深度的雕刻工具雕刻成形，并且充满用于印刷作业的墨水。在印刷期间，墨水由印板的凹陷处转移到底层材料的表面。没有墨水从未处理的，也就是未雕刻的，印刷印板的表面区域转移出。印刷印板深的雕刻用浓的墨水层在印刷底层可制作出高的凸点，而浅的雕刻仅能用薄的墨水层制作出矮扁的凸点。如果使用半透明的墨水，甚至当这些表面直接连接时，不同墨水层浓度也会形成在视觉上具有反差的可分辨的印刷表面。
为了防止直接连接的墨水层在被转移到数据载体后沿着它们的分界线彼此互相流入，这样在墨水变干之前，所谓的“隔离边(separation edge)”嵌入到不同雕刻深度表面间的印刷印板里。所说的隔离边截面轮廓是锥形或楔形的。楔尖最好位于印刷印板表面的高度上或稍微再下一点。
隔离边轮廓尖沿着隔离边形成一条大的直线边，类似于刀刃一样。它隔离不同雕刻深度的印刷印板区域，但是不会遮断印刷的墨水表面。借助于嵌入印刷印板的隔离边，浆状稠度的凹板墨水在转移到底层材料后，就“持久地”结成固定的样式，甚至当用各种不同墨水层浓度印刷的表面直接连接时也会这样。用这种方法，利用凹板印刷能够印刷出极好的、叠加的、带有各种不同墨水层浓度的以及边缘高度清晰的结构。
当雕刻印刷印板时，要引导雕刻工具使锥形隔离边固定地留在不同雕刻深度的连接表面之间。如果印刷部分表面在底层材料被一个同样被印刷的包围的表面完全封闭，对应于部分表面的印刷印板的凹陷或雕刻处必须被隔离边大部分地封闭。理想的是，部分表面完全被隔离边封闭。
如果在印刷作业之前，印刷印板的雕刻处不是或至少部分不是着墨的，也就是说没充有墨水，在凹板印刷作业期间印刷印板没有墨水的区域反而象在底层能够制作出所谓的盲人凸点的凸块印板一样。浮凸元素除了具有由墨水产生的视觉印象外，即像前面描述的印刷表面和部分表面一样，也有类似的比例和可触摸特性。
参照附图下面解释本发明的其它实施例和优点。例子中描述的变体主要涉及很小部分的表面。当然，本发明的印刷表面和部分表面也能够大面积地制作，也就是说从几个毫米到多个厘米。
图1为银行纸币正视图，图2，3a，3b，4用截面图的方式显示印刷数据载体详细信息，图5为在正面视图上印有两条叠加信息的凹板印刷，图6为在正面视图上印有三条叠加信息的凹板印刷，图7a，7b和8为多个在正面视图上带有叠加信息和各种不同墨水层浓度的凹板印刷，图9为另一个在正面视图上印有正面表象的叠加信息的凹板印刷。
具体实施例方式
图1概略地表示象数据载体1一样的银行纸币。银行纸币通常有不同类型的印刷品。示例的银行纸币例如显示一个人像的同时印刷图像5字。印刷的图像5字通过传统的凹板印刷来实现，它意味着通过带有不同线距和线宽的线筛呈现出不同的色调和明亮度。此外，细线条的背景图案7通过胶印印制，而使用凸版印刷印制的序列号8就是当前的。
在此例子中，本发明印刷仅仅提供了银行纸币的部分区域，它包含用墨水完全印刷的表面2和用与表面2同样的墨水层印刷的完全封闭的部分表面3。因为在表面2和部分表面3之间要有明亮度和色调对比，所以表面2和3通过用在视觉上可区分的各种浓度不同的墨水层凹板印刷印制而成。此外，印刷表面2封闭未印刷部分区域4，部分区域4也能够传递其它信息，如果它们按照相应的要求设计。
与前面方式相反的是，按照现有技术，信息仅体现在印刷面，其对着未印刷的背景，也就是正面表象，或者是，未印刷表面对着印刷的背景。图2示出按照现有技术印刷的数据载体区域，其中，底层9已经在分隔空白的表面10处用墨水印刷。在正面表象中，实际信息由与未印刷部位11和12有很大不同的印刷表面10来表达。在反面表象中，当印刷表面10形成了包围部分并且封闭传递信息的未印刷区域11时，信息由未印刷表面区域11来表达。在传统凹板印刷中携墨表面10通常是一些明显地小于一毫米宽的线条。
图3a和3b显示了本发明表达信息的原理，是在一个通过在两层浓度级间变换选择墨水层浓度、连续印刷的表面中，截面图3a和3b显示了按照本发明印刷的数据载体。在由周围印刷区域13(在截面图中看不出的)完全封闭的部分区域14中，墨水层浓度变化的那么明显以至于在表面13和14间形成视觉上很好分辨的颜色或亮度反差。在图3a中，部分表面14与它的周围区域比较墨水层浓度很大，而图3b显示的刚好相反，也就是周围表面13是用比部分表面14浓度大的墨水层印刷。如果使用透明墨水来印制表面13和14，用小墨水层浓度印刷的表面在色调上会显得更明亮。在本实例中，在图3a的部分表面14以较暗的表面对着较明亮的背景显示，而在图3b的部分表面14则看上去在色调上比周围印刷表面13更明亮。
这样信息能够通过印刷的，也就是携墨的，部分表面14而不是同样携墨的区域13来表达。如果印刷表面13的形状和轮廓同样传递信息，那么两条叠加的信息能够在同样的表面上以正面表象的方式来表达。
截面图4同样显示本发明数据载体的详细信息。这里另外，印刷表面含有嵌入的未印刷部分区域15，在那里它被印刷表面13和14完全封闭(在截面图上同样看不出)。因此如果未印刷区域15被按相应要求设计，那么这些区域就能够以反面表象的方式表达其它附加的信息。
下面正视图中图5至9为本发明不同的优选实施例的放大图。为清晰起见，图中仅显示按照本发明的凹版印刷印制的印刷图像。对于部分表面的尺寸比例是按实际显示的。
在图5中，印有数字“2000”，每一个单独的数字是通过本发明印刷的带有同样的某一浓度的墨水层表面13来表示的。表示数字的每一个印刷表面13包含在所有用较浓墨水层印刷的、而因此显得更暗的边上被封闭的部分表面14。本例部分表面14的轮廓外形是可选的以便于每一个部分表面14同样表示一个数字。图5中，部分表面14的数字序号表示同样的象单独的印刷区域13的序号表示的数字。当然也能够使用其它任何的符号、模式和记号。如果在对应的区域用例如具有15微米雕刻深度的印刷印板来印刷表面13，而用100微米的雕刻深度的印刷印板来制作对应于印刷表面14的印刷印板部分区域，那么在数据载体的表面13和14之间不仅会在视觉上形成大的反差，而且在触觉上的也有显著不同。这是因为通过深的雕刻印制的部分表面14在数据载体上会产生一个能够用手指尖触摸可清楚感觉到的凸点。
在图6中，印刷表面13的轮廓外形表示数字“20”。两个表面13的每一个都表示数字并且包含用较大的墨水层浓度印刷的而因此感觉较暗的部分表面14。部分表面14的外形同样表示数字“20”。此外，用薄的墨水层印刷的表面13封闭设计同样表示数字“20”的未印刷部分表面15。这样，在这个例子中适配同样内容的三条信息被表达在同一表面。两条信息用正面表象的方式表达，而第三条信息用背面表象的方式表达。未印刷区域15象一个网被布置在印刷表面13内，并且框住每一个部分表面14。
按照图5和图6的描绘的优选实施例，部分表面13表示的符号有一厘米的高度或尺寸大小。这样尺寸大小的符号在大的观察距离处仍然容易阅读。封闭的部分表面14最好表示大约一厘米大小的符号。这样大小的符号在20到50厘米的正常观察距离处能够用肉眼阅读。如果附加符号通过未印刷表面被嵌入，它们最好微引入。最好的符号大小是只有十分之几毫米。没有放大工具例如放大镜的帮助，这样微小的字符还是可读的，并且具有附加安全特性，因为通过传统的影印机和扫描仪即使用足够的精度也不能处理这样精细的结构。
图7a和7b显示了本发明的两个印刷图像，在其上印刷表面13表示两个字符(数字“2”和“0”)和一个几何元素(方块)。该实施例中印刷表面14包含通过凸压和使用墨水层强烈作用形成的表面浮雕，并且因此可触摸的。这里部分表面14表示的信息就是圆形的简单几何元素。
合适的特别容易触摸的元素是特殊的简单几何轮廓结构。可触摸元素的大小最好是几毫米而且它们最好有至少0.5毫米的距离间隔。在图7a中，嵌入印刷表面的未印刷部分表面15表示数字“20”。在图中没有显示的其它优选的变体就是通过在印刷表面13表示的大“2”中的未印刷部分表面15上去单独地表示同样的数字“2”，相应地同样按照在表面13表示的大“0”中的数字“0”的方式形成未印刷部分表面15。
在图7b中，在未印刷区域15中有许多相互跟随在形状上排成一条线的字符并形成微印刷。信息内容不同于印刷表面13和部分表面14表达(render)的信息内容。一排由部分表面14用浓墨水层表示的圆尾随着用背面表象的方式表示的一排微印刷。然而，图7a未印刷区域15和印刷部分表面14表示的符号却是在在水平和垂直方向上交互夹杂排列的。
在图8中，在印刷表面中未印刷区域是分成两个第一个为通过用少量的墨水层浓度印刷的印刷表面，本例就是印刷表面13，封闭的未印刷区域16；第二个通过用多的墨水层浓度印刷的印刷表面，这里就是部分表面14，封闭的未印刷区域17。在图8中，第一个未印刷表面16表示数字“5”和“0”。第二个未印刷表面17和印刷的、暗的部分表面14一样表示正方形方块。
在图9中，印刷的暗的表面13表示数字“50”，通过浓的墨水层表达暗的视觉效果。印刷表面13封闭的部分表面14每一行由不断重复的字母“EURO$”(“$”尾随“EURO”)组成。由于它们是由少量墨水层印制，固它们的颜色比较淡。在印刷表面13内由部分表面14形成的信息也延伸到印刷表面13的周围。在所示的例子中，在印刷表面13内通过印刷的部分表面14成形的符号也延伸到表面13的未印刷周围。这种变体也可以使用在其它实施例中。
权利要求
1.一种数据载体，尤其是银行纸币和有价票据等，具有至少一个印刷表面(13)和至少一个被所述印刷表面大部分封闭的部分表面(14)，其中所述表面(13)和部分表面(14)是通过凹板印刷印制的，两个表面墨水层浓度不同并且彼此相互是可区分的。
2.如权利要求1所述的数据载体，其特征在于，部分表面(14)被全部封闭。
3.如权利要求1或2所述的数据载体，其特征在于，所述印刷表面(13)和部分表面(14)在视觉上是可区分的。
4.如权利要求1到3中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述印刷表面(13)和部分表面(14)是精确对准的。
5.如权利要求1到4中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述表面(13)比部分表面(14)具有较少的墨水层浓度，并且制作的使背景更光亮。
6.如权利要求1到4中至少一项所述的数据载体，其特征在于，部分表面(14)比所述表面(13)具有较少的墨水层浓度，并且制作的使背景更通透。
7.如权利要求1到6中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述印刷表面(13)和/或印刷部分(14)附加地具有至少一个完全被印刷表面(13)或印刷的部分表面(14)封闭的未印刷区域(15，16，17)。
8.如权利要求1到7中至少一项所述的数据载体，其特征在于，印刷部分表面(14)和/或未印刷区域(15，16，17)含有字符版式，特别是字母数字字符。
9.如权利要求1到8中至少一项所述的数据载体，其特征在于，印刷部分表面(14)和/或未印刷区域(15，16，17)含有几何元素版式，特别是象形文字或符号。
10.如权利要求8或9所述的数据载体，其特征在于，在所述表面(13)上设有多个部分表面(14)和/或未印刷区域(15，16，17)。
11.如权利要求10所述的数据载体，其特征在于，部分表面(14)和/或未印刷区域(15，16，17)制作是不同的，而表达的信息是语义相关的。
12.如权利要求1到11中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述印刷表面(13)的轮廓形状表达信息。
13.如权利要求12所述的数据载体，其特征在于，部分表面(14)和/或未印刷区域(15，16，17)象所述印刷表面(13)的轮廓外形一样表达信息。
14.如权利要求1到13中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述表面(13)或部分表面(14)是可触摸的。
15.如权利要求14所述的数据载体，其特征在于，可触摸的表面(13)或部分表面(14)高度相对于数据载体表面至少有25微米，特别是40微米。
16.如权利要求10到15中至少一项所述的数据载体，其特征在于，至少两个部分表面(14)有不同的墨水层浓度。
17.如权利要求1到16中至少一项所述的数据载体，其特征在于，多个表面最好具有不同的轮廓外形。
18.如权利要求1到17中任一项所述的数据载体，其特征在于，对应于部分表面(14)的印刷表面在所述表面(13)外面是重复的，以便于通过部分表面(14)表达的信息也延伸到所述表面(13)的周围。
19.一种用于制作印刷数据载体，尤其是银行纸币和有价票据等的方法，其中底层是通过凹板印刷印刷的，在一次印刷作业中将各种不同的墨水层浓度使用于一个表面和至少一个被该表面封闭的部分表面，以使所述表面和部分表面在视觉上是彼此可区分的。
20.一种凹板印刷印板，具有用来吸收表面墨水的凹陷处，其特征在于，凹陷处占据的表面(13)完全封闭至少一个部分表面(14)，并且部分表面(14)在雕刻深度上不同于表面(13)，并且部分表面(14)至少部分地通过锥形分隔边被封闭。
21.一种用于制作凹板印刷印板的方法，其在该凹板印刷印板的表面刻有用来吸收墨水和使表面成形的凹陷处，其特征在于，至少一个由所述表面完全封闭的部分表面被制作，并且部分表面的雕刻受到与封闭表面不同的雕刻深度的影响，并且，通过雕刻来去除印刷印板的材料，使得至少部分封闭所述部分表面的锥形分隔边固定地留在所述凹陷处。
全文摘要
本发明涉及一种印刷数据载体，该数据载体具有印刷表面和至少一个在所有边上封闭的印刷部分表面，表面和部分表面是通过凹板印刷印刷的，并且由于各种不同的墨水层浓度而在视觉上形成反差。本发明同样涉及到制作数据载体的方法、该数据载体所使用的印刷印板、和制作该印刷印板的方法。
文档编号B41M3/14GK1419498SQ01807230
公开日2003年5月21日 申请日期2001年3月26日 优先权日2000年3月28日
发明者克里斯托夫·鲍尔达斯, 弗朗兹·丹尼尔, 阿道夫·普赖特, 西奥多·里贝尔 申请人:德国捷德有限公司