專(zhuān)利名稱(chēng)：安全標(biāo)記及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)產(chǎn)品的安全標(biāo)記的制備方法及安全標(biāo)記。
背景技術(shù)：
復(fù)印技術(shù)的發(fā)展使復(fù)制或偽造文件，特別是信用票據(jù)、鈔票、郵票等愈加容易。
為了檢驗(yàn)產(chǎn)品的可靠性，需要檢查產(chǎn)品所攜帶的識(shí)別元件。這種識(shí)別元件一般包括結(jié)合到產(chǎn)品內(nèi)的僅能被監(jiān)測(cè)器識(shí)別的標(biāo)記。檢驗(yàn)包括將識(shí)別元件的樣式、形狀和定位與樣品識(shí)別元件進(jìn)行比較，所述的樣品識(shí)別元件被不可達(dá)到地和/或不可侵犯地儲(chǔ)存在檢驗(yàn)裝置內(nèi)的存儲(chǔ)器中。這就是檢驗(yàn)產(chǎn)品如鈔票的方法。這類(lèi)產(chǎn)品包括結(jié)合在鈔票內(nèi)并且一般可以借助于特定波長(zhǎng)的光輻射，優(yōu)選位于不可見(jiàn)光區(qū)的光輻射來(lái)讀取的標(biāo)記和檢驗(yàn)元件。
但是，市場(chǎng)上可得到的分析工具的改進(jìn)使采取有效的對(duì)策越來(lái)越困難，也就是說(shuō)，難于防止未經(jīng)授權(quán)者監(jiān)測(cè)和分析該標(biāo)記和檢驗(yàn)元件，隨后應(yīng)用該知識(shí)通過(guò)引入識(shí)別元件來(lái)偽造產(chǎn)品，用檢測(cè)器讀取該識(shí)別元件時(shí)檢測(cè)器把它當(dāng)作是真的識(shí)別元件。
在識(shí)別安全性識(shí)別領(lǐng)域，的確可以通過(guò)采納復(fù)雜的方法使物體或產(chǎn)品難于偽造，或者使偽造足夠困難以至于不再是劃算的。
相同的方法不適用于大量制造或使用的產(chǎn)品，如鈔票或信用票據(jù)，例如在這種情況下，制造成本特別是安全裝置的成本必須保持在一定限度之內(nèi)。換句話(huà)說(shuō)，對(duì)于這類(lèi)產(chǎn)品，安全裝置或防偽裝置必須適于結(jié)合到工業(yè)方法之中，而且必須與所實(shí)施的工業(yè)條件相適應(yīng)。所涉及的制造成本必須是合理的。
因此，目前的鈔票、信用票據(jù)、郵票等均是采用常規(guī)的印刷技術(shù)印刷的，同時(shí)提供有限的范圍用于精確印刷和識(shí)別元件的定位。
以全息圖形式結(jié)合的識(shí)別元件同樣受到誤差的物理限制，因而不能提供所需的安全性。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提出一種方法，通過(guò)該方法，可以使產(chǎn)品更安全地防偽。
本發(fā)明的一般描述及主要優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明，該目的可以通過(guò)制備在具有第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面的介質(zhì)上的安全標(biāo)記的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟—用清漆在介質(zhì)的第一面上進(jìn)行高分辨率印刷；—通過(guò)電解作用處理該介質(zhì)；—洗滌和干燥該介質(zhì)。
高分辨率印刷使安全標(biāo)記的制造和定位精度高。真實(shí)的產(chǎn)品，即帶有真實(shí)可靠標(biāo)記的產(chǎn)品，可以通過(guò)以若干數(shù)量級(jí)增加的安全性來(lái)識(shí)別。
標(biāo)記可以以其本身來(lái)使用，也可以轉(zhuǎn)移至材料的表面和/或芯部，使其更安全和用于鑒定目的。
制備標(biāo)記的精度還允許更復(fù)雜的形狀，即輪廓、內(nèi)含物和保護(hù)層(resist)，或更復(fù)雜的識(shí)別元件的放置，最重要的是，它使要并入的識(shí)別元件僅在與制造精度相匹配的條件下才能檢測(cè)到或感覺(jué)到。
印刷之前，優(yōu)選覆蓋介質(zhì)的第一表面。覆層優(yōu)選包括一種或多種金屬，一種或多種氧化物，一種或多種金屬鹽或準(zhǔn)金屬，或者這些物質(zhì)的混合物。
在覆層和清漆之間，可以沉積中間分離層和/或中間凸紋層(relieflayer)。后者有利于促進(jìn)通過(guò)沖壓形成微凸紋。該中間層形成了安全標(biāo)記的保護(hù)層，并賦予其以耐磨性和耐擦性。
該中間層在確保良好附著力的同時(shí)還可以帶有另一中間層，得到不損害標(biāo)記的最終外觀的透明度。
中間層優(yōu)選包括可變的衍射光學(xué)圖案(motif)和/或全息圖。
高分辨率印刷優(yōu)選采用電絕緣的清漆來(lái)完成。
該清漆優(yōu)選包括聚合物，尤其是纖維素的聚合物和/或金屬和/或塑料和/或真空金屬化的塑料。
例如，所述的聚合物包括硝基纖維素、優(yōu)選硝基醇與所加入的用以提高清漆的耐后續(xù)處理性的樹(shù)脂如阿拉伯樹(shù)膠和松香等的混合物。該聚合物還可以包括樹(shù)脂與所加入的一種或多種附著促進(jìn)劑、優(yōu)選乙酸丁酯tartaniate的混合物。
作為選擇，清漆是不可溶的并包括硝基纖維素聚合物，所述硝基纖維素聚合物包括依據(jù)標(biāo)記后續(xù)功能而變化的填料，特別是導(dǎo)電或絕緣的顏料或填料，如金屬氧化物，優(yōu)選以純凈形式或混合物使用的鈦、鐵、硼、鎳、鉻、碳、硅等的氧化物。
清漆優(yōu)選通過(guò)能夠以高精度和高分辨率覆蓋清漆的任何印刷方法覆蓋。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，清漆是通過(guò)凹版印刷方法覆蓋的。
凹版印刷允許高分辨率印刷而沒(méi)有凹痕。因而，印刷精度使檢測(cè)精度以不容置疑的方式得以提高，另一方面，使識(shí)別元件的精度增加或尺寸減小，但是，迄今為止，所述的精度仍在很大程度上受到誤差危險(xiǎn)的限制，所述的誤差與制造精度不足有關(guān)。該精度使多個(gè)識(shí)別元件的偽裝更容易；這些是在正常分析條件下難以察覺(jué)的，因?yàn)樗鼈兪菬o(wú)庸置疑的，而且它們展現(xiàn)了一種超越目前想象得到的誤差限制的良好方式。最后，所述的很高精度能夠增加標(biāo)記元件的數(shù)目并能夠相當(dāng)?shù)卦黾臃纻蔚陌踩浴?br> 優(yōu)選通過(guò)材料的加入或者通過(guò)消融，對(duì)覆蓋在基層(base deposit)上的清漆進(jìn)行處理，以便修飾其圖案。材料可以通過(guò)任何印刷方法加入，優(yōu)選使用噴墨設(shè)備。消融(ablation)可以通過(guò)任何的局部破壞方法來(lái)進(jìn)行，優(yōu)選通過(guò)激光蝕刻，使光束通過(guò)包括窗口的網(wǎng)屏，或者通過(guò)被導(dǎo)引的能夠畫(huà)出文字或圖形的刷子來(lái)進(jìn)行，所述的文字或圖形是可變的，不與金屬膜接觸。用這種方式，不變的和/或可變的圖案可以包含在清漆中，如編號(hào)、索引和定制圖案等。
在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，清漆是通過(guò)數(shù)字印刷的方法覆蓋的。數(shù)字印刷的可能性包括通過(guò)使用墨水或覆層來(lái)實(shí)現(xiàn)的印刷，如噴墨印刷，液體、固體或干燥調(diào)色劑印刷，elcography，與或不與基層接觸。數(shù)字印刷的使用允許制造小生產(chǎn)批量，并且可以制備部分改變的圖案，如編號(hào)。此外，數(shù)字印刷避免了凹版印刷的某些缺點(diǎn)，如昂貴的印版的制造，這有時(shí)會(huì)造成長(zhǎng)的制造交付周期。因此，數(shù)字印刷比凹版印刷更簡(jiǎn)單、更迅速、更便宜，同時(shí)又保持高的分辨率。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，清漆包含填料。例如，該填料可以包含標(biāo)記物。所述的標(biāo)記物可以包括微球，優(yōu)選尺寸小于1μm的微球。由于如此之小，該微球是不能用肉眼檢測(cè)出來(lái)的。但是，它們可以被顯微鏡在窄的通頻帶光中檢出，例如UVA照明設(shè)備中的熒光。
優(yōu)選穩(wěn)定的示蹤元件，如DNA鏈，與微球結(jié)合。優(yōu)選用保護(hù)性聚合物涂敷所述的微球。
通過(guò)使用這種DNA鏈，得到肉眼看不見(jiàn)的具有大于1018可能獨(dú)特的編碼的標(biāo)記物。
為了鑒別，將安全標(biāo)記的標(biāo)記物與保存在可信賴(lài)的第三方的DNA數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)記物進(jìn)行比較。
微球的外表面優(yōu)選覆蓋有熒光和/或磷光顏料顆粒。所述的顏料顆粒使微球在顯微鏡下于通頻帶與所述顏料的熒光和/或磷光相當(dāng)?shù)墓庵袡z驗(yàn)時(shí)變成可見(jiàn)的。
覆層的蝕刻優(yōu)選通過(guò)覆層與陽(yáng)極之間的電解作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，該陽(yáng)極為不可溶的鈦陽(yáng)極，包括浸入電解質(zhì)水溶液中的折疊薄板。該電解質(zhì)水溶液優(yōu)選包含無(wú)機(jī)酸及其鹽或無(wú)機(jī)堿及其鹽，優(yōu)選濃度為10％重量的NaOH+NaCl。
利用可溶解的電極，電解作用也能將沉積物應(yīng)用于清漆。例如，為了在清漆上沉積銅層，所述陽(yáng)極可以為銅陽(yáng)極，所述電解質(zhì)水溶液可以包含CuSO4和H2SO4。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，安全標(biāo)記在第一次蝕刻覆層之后通過(guò)包含清漆的表面粘貼在最終的基底上。然后，可以除去介質(zhì)、中間層和覆層，以便只有清漆出現(xiàn)在最終的基底上。如果包括隔離膜，它必須足以使隔離膜同最終的基底分離并露出清漆。對(duì)于帶有粘性的標(biāo)記，它必須足以使膜同介質(zhì)分離，該介質(zhì)用于撕去覆層以暴露清漆。對(duì)于通過(guò)熱轉(zhuǎn)移法沉積的斑點(diǎn)或條帶，刮去覆蓋物露出涂層。
本發(fā)明還涉及制造安全標(biāo)記的裝置，包括為介質(zhì)提供應(yīng)用覆層的進(jìn)料區(qū)，將清漆應(yīng)用于介質(zhì)的印刷區(qū)(station)，卸料至蝕刻介質(zhì)的電解區(qū)，清洗介質(zhì)表面的洗滌區(qū)(plant)，干燥區(qū)，檢測(cè)區(qū)和纏繞區(qū)。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，印刷區(qū)為凹版印刷區(qū)。借助于凹版印刷窗口，凹版印刷區(qū)將圖案以非常高的精度印刷在網(wǎng)狀物上。
在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，印刷區(qū)為數(shù)字印刷區(qū)。該區(qū)盡管無(wú)須制備窗口，但也能以極高的精度印刷圖案，結(jié)果印刷更迅速更便宜。
該裝置包括電解區(qū) ，其中安裝了浸沒(méi)于電解質(zhì)中的不溶解電極，該電解質(zhì)使預(yù)先印刷的金屬或金屬化膜的未印刷區(qū)域迅速腐蝕，所述的金屬或金屬化膜通過(guò)電解質(zhì)表面時(shí)與其吻合。
所述的水溶液優(yōu)選包含鹽及其堿或相關(guān)的酸，如濃度為5～150g/l、優(yōu)選100g/l的NaOH和NaCl。
電解質(zhì)溫度為5～80℃是有利的，優(yōu)選為40℃。
電極之間的電勢(shì)差為DC，2～21V，優(yōu)選為6V。
在電解區(qū)，電極為三角形的棒，該三角形的一個(gè)角指向薄膜。這種幾何形狀有利于電流集中流向要腐蝕的金屬膜。
電極材料為在含水展開(kāi)溶液中、甚至在存在電流的情況下也不溶解的材料，例如鈦。
根據(jù)另一特性，所述裝置包括一組機(jī)器和設(shè)備，其中包括具有可溶解電極的處理區(qū)，所述電極浸沒(méi)于新鮮電解質(zhì)中以迅速沉積在具有窗口的預(yù)印刷的薄膜上。
在該裝置中，所述的展開(kāi)溶液為電解液，該電解液包含鹽及其堿或相關(guān)的酸，如濃度為5～150g/l、優(yōu)選100g/l的CuCl2和HCl。
對(duì)于電極終端間的電流，使用5～30V、優(yōu)選6V的直流電是有利的。
根據(jù)優(yōu)選的特性，電極棒斷面具有利于電極金屬溶解的幾何形狀，因而具有最大的與電解液接觸的面積，例如圓形斷面。
這種情況下，電極材料為可溶解于電解液中的材料，如銅，以便沉積銅薄膜。
優(yōu)選陽(yáng)極和陰極平行浸沒(méi)，通過(guò)分離隔板互相分離，垂直于薄膜路徑，位于窗口展開(kāi)溶液中，距離薄膜幾個(gè)毫米，優(yōu)選至多1毫米，其與電解質(zhì)表面吻合但不浸入其中。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，電極棒斷面具有利于電流向要腐蝕的金屬膜集中并且利于其溶解于電解液中的幾何形狀，優(yōu)選具有滴向薄膜的滴狀。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，電解區(qū)包括具有隔板的電解槽。這使得可以在具有適宜電解液的電解槽中相繼使用可溶解和不可溶解的陽(yáng)極。用這種方式，介質(zhì)可以被連續(xù)地蝕刻，然后用局限在清漆上的沉積物覆蓋。結(jié)果在印刷的清漆上得到被標(biāo)記的多層。
所述裝置可以包括一組機(jī)器和設(shè)備，其中包括洗滌區(qū)，通過(guò)蒸發(fā)洗滌液于鋼輥和聚合物輥之間進(jìn)行干燥，以限制攜帶(carry-over)并促進(jìn)干燥，致使可溶解的清漆溶解和處理過(guò)的薄膜干燥并且不留下痕量的與后續(xù)使用不相容的電解質(zhì)。
優(yōu)選所述裝置包括串聯(lián)排列的一組機(jī)器和設(shè)備，以便包含一個(gè)具有若干單獨(dú)區(qū)的機(jī)器，保持印刷從其它的操作中分離出來(lái)，而這些其它操作又一起集合到第二個(gè)機(jī)器上。
優(yōu)選所述裝置包括一組機(jī)器和設(shè)備，其中包括2個(gè)位于印刷和處理之間的檢驗(yàn)區(qū)和位于干燥之后的第三檢驗(yàn)區(qū)，其中安裝了連續(xù)檢測(cè)不同區(qū)的導(dǎo)電性的傳感器和攝相機(jī)，以監(jiān)測(cè)不同操作階段的分辨率標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明還涉及安全標(biāo)記，該安全標(biāo)記包括由在可見(jiàn)光中是透明的材料制成的介質(zhì)，應(yīng)用于該介質(zhì)的一個(gè)表面上的覆層，以及至少部分覆蓋所覆蓋的介質(zhì)表面的清漆，該清漆以肉眼可見(jiàn)的圖案的形式覆蓋于所述的介質(zhì)上。
該介質(zhì)優(yōu)選為聚合物薄膜如聚酯薄膜。該聚合物薄膜優(yōu)選具有特定的與最終產(chǎn)品用途相適應(yīng)的特性，如抗撕裂性和耐溫性，以允許其用于熱轉(zhuǎn)移印刷。所使用的薄膜優(yōu)選為厚度16～100μm、更優(yōu)選16～23μm的雙向(bi-oriented)聚酯薄膜。
聚合物介質(zhì)薄膜優(yōu)選具有與最終產(chǎn)品的用途相適應(yīng)的特性，如沿線(xiàn)切割(wire cut)時(shí)的適當(dāng)?shù)目顾毫研院陀糜谥苽洳糠只蛉拷爰堉械谋∧r(shí)的適宜的密度。
如果能夠應(yīng)用，該聚合物介質(zhì)薄膜具有使其適用于最終產(chǎn)品用途的特性，如層合能力，即37～55DIN、優(yōu)選42DIN的可潤(rùn)濕性或表面張力能力，以制備分離薄膜。
所述覆層優(yōu)選包括一種或多種金屬，一種或多種金屬氧化物，一種或多種準(zhǔn)金屬和/或通過(guò)真空升華得到的這些材料的混合物。
在覆層和清漆之間優(yōu)選沉積一層或多層中間層。例如，這種中間層可以是中間分離層，該中間分離層優(yōu)選是由聚合物蠟制成的，其作用是從后續(xù)層和從介質(zhì)上剝離時(shí)破裂。該中間層還可以是包含清漆的中間隔離層(relief layer)，所述清漆是由聚合物、優(yōu)選聚氨酯制成的，該中間隔離層的作用是保護(hù)最終層和/或是可熱壓印的和壓力壓印的。壓印使所產(chǎn)生的微小圖案構(gòu)成不同的衍射光學(xué)圖案和/或全息圖案。
覆層可包括若干層，即第一分離層、保護(hù)下一層的第二層和第三層，其為一種或多種金屬、一種或多種金屬氧化物、一種或多種準(zhǔn)金屬或它們的真空沉積的混合物層，該覆層已經(jīng)經(jīng)過(guò)處理，清漆印刷，裝填至少一種標(biāo)記物，通過(guò)數(shù)字印刷進(jìn)行激光蝕刻和/或修飾，電解處理，涂敷粘合層，第二層包括催化的清漆，第三層包括一種或多種熱熔的聚合物以產(chǎn)生切割和纏繞之后適于熱轉(zhuǎn)印的材料，進(jìn)而制備安全的信用文件和其它票據(jù)，如護(hù)照、身份證、駕駛執(zhí)照、登記牌、鈔票、支票和包裝。
所述清漆優(yōu)選為裝填了包括DNA鏈的微球形標(biāo)記物的清漆。該微球上可以附著熒光團(tuán)，熒光團(tuán)的存在可以借助于顯微鏡來(lái)檢驗(yàn)，所述顯微鏡包括波長(zhǎng)為3000～4000的光源，并且裝有濾光器。
包括微球的覆層聚合物形成不僅耐受印刷環(huán)境而且耐受被標(biāo)記的產(chǎn)品的使用環(huán)境的本體。
優(yōu)選合成的DNA分子構(gòu)成獨(dú)特的編碼，該編碼可以在鏈放大之后通過(guò)與儲(chǔ)存在由可信的第三方保存的數(shù)據(jù)庫(kù)中的編碼比較來(lái)識(shí)別。


基于如下給出的一些優(yōu)選實(shí)施方案詳述，借助于說(shuō)明并參照附圖，本發(fā)明的其它具體特征和特性將是顯而易見(jiàn)的。在這些附圖中圖1是不同生產(chǎn)(覆蓋介質(zhì)、上清漆、電解蝕刻)階段(A、B和C)的薄膜斷面圖；圖2是不同生產(chǎn)(覆蓋介質(zhì)、上清漆、激光蝕刻、電解蝕刻)階段(A、B、C和D)的薄膜斷面圖；圖3是不同生產(chǎn)(覆蓋介質(zhì)、上清漆、電解蝕刻、施膠、層去除)階段(A、B、C、D和E)的薄膜斷面圖；圖4是微球；
圖5是實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備的一般排列；圖6是凹版印刷系統(tǒng)的示意圖；圖7是凹版印刷系統(tǒng)的頂視圖；圖8是所需的印記形狀；圖9是凹版印刷的窗口(具有與蝕刻網(wǎng)格接觸的連續(xù)線(xiàn)條的蝕刻區(qū))；圖10是凹版印刷的窗口(具有不與蝕刻網(wǎng)格接觸的連續(xù)線(xiàn)條的蝕刻區(qū))；圖11是印刷的結(jié)果；圖12是薄膜的物理-化學(xué)處理系統(tǒng)的示意圖；圖13是薄膜的物理-化學(xué)處理系統(tǒng)的頂視圖；圖14是薄膜的物理-化學(xué)處理系統(tǒng)的透視圖；和圖15是DNA樣品與其來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)的孿生體的雜交。
在附圖中相同的參考號(hào)代表相同或相似的元件。
圖1A示出了通過(guò)薄膜介質(zhì)10的斷面圖，該薄膜介質(zhì)10覆蓋了中間層12和金屬層14。全息圖16和18被結(jié)合到中間層12中。金屬層上印刷了不連續(xù)的清漆層20(圖1B)。在圖1C中，未施用清漆處的金屬層已通過(guò)電解作用除去。
圖2A示出了通過(guò)薄膜介質(zhì)10的斷面圖，該介質(zhì)薄膜10覆蓋了含全息圖16與18的中間層12和金屬層14，在該金屬層上印刷了清漆層20(圖2B)。全息圖18之一構(gòu)成能夠用來(lái)檢驗(yàn)薄膜未纏繞的點(diǎn)。薄膜上除了點(diǎn)18之外的每一處均印刷了清漆。然后對(duì)其進(jìn)行激光蝕刻以部分地破壞清漆，進(jìn)而修飾印刷圖案(圖2C)。在圖2D中，未施用清漆處或清漆已被激光蝕刻除去的地方的金屬層已通過(guò)電解分別除去。
圖3A示出了通過(guò)薄膜介質(zhì)10的斷面圖，該介質(zhì)薄膜10覆蓋了中間層12和金屬層14，在金屬層14上印刷了連續(xù)的清漆層20(圖3B)。該清漆包含尺寸為1微米以下的微球22(圖4)，其上已事先附著了穩(wěn)定的示蹤元件，以便構(gòu)成編碼的DNA鏈。然后蝕刻該薄膜(圖3C)，以便除去沒(méi)被清漆20保護(hù)處的金屬層14。用膠24將最終的基片26附著在清漆20上(圖3D)，然后除去覆蓋在覆蓋層上的表層，以便除去層。
圖5示出了實(shí)施上述方法的裝置。該裝置包括進(jìn)料區(qū)A，薄膜及其基層BA1一起提供給進(jìn)料區(qū)A并纏繞在卷筒上。在該進(jìn)料區(qū)，卷筒解卷以供料給印刷區(qū)B；然后，隨著離開(kāi)印刷區(qū)，網(wǎng)格(web)BA2進(jìn)入電解區(qū)C，在電解區(qū)C中，于薄膜BA3的窗口上進(jìn)行物理-化學(xué)處理。緊接著該電解區(qū)C的是洗滌區(qū)D，在洗滌區(qū)D中，任何水溶性清漆被除去，得到薄膜BA4，而且網(wǎng)格也得到清洗。然后網(wǎng)格BA4進(jìn)入干燥區(qū)E，并最終進(jìn)入檢驗(yàn)區(qū)F，其自檢驗(yàn)區(qū)F進(jìn)料至卷筒機(jī)G。
進(jìn)料區(qū)A包括帶有卷筒A2的解卷器A1。該解卷器由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，所述馬達(dá)由進(jìn)料系統(tǒng)A3控制，該進(jìn)料系統(tǒng)A3控制網(wǎng)格BA1的張力。然后該網(wǎng)格進(jìn)入印刷區(qū)B，在本實(shí)例中，該印刷區(qū)B為凹版印刷區(qū)，包括具有儲(chǔ)墨槽B1、浸入儲(chǔ)墨槽B1以覆蓋包含凹版印刷網(wǎng)格和窗口輪廓的表面的凹版印刷圓筒B2的以刷系統(tǒng)(圖6和圖7)。該圓筒與刮板B3是共同操作的，所述的刮板B3除去表面的墨水以便只將墨水留在網(wǎng)格內(nèi)部或蝕刻。儲(chǔ)墨槽B1借助于泵B5和管B6由包含涂敷產(chǎn)物的槽B4供料。槽B4裝有粘度檢測(cè)器B6，如粘度計(jì)，以控制涂敷液體的粘度。
該凹版印刷系統(tǒng)B可以裝有讀取斑點(diǎn)或能夠通過(guò)光電池檢測(cè)的標(biāo)記的系統(tǒng)，其排列在金屬化的網(wǎng)格上并使網(wǎng)格受控以便使印刷窗口對(duì)準(zhǔn)金屬化網(wǎng)格上的圖案，所述金屬化網(wǎng)格上可以包含預(yù)印的圖形。
儲(chǔ)墨槽B1中的液體水平是流回槽B4的溢流裝置B7來(lái)控制的，以便凹版印刷圓筒B2在儲(chǔ)墨槽B1中一直浸沒(méi)相同的深度。
圓筒B2與壓輥B10是共同操作的，該壓輥10定位于網(wǎng)格BA1的上面，而圓筒B2定位于網(wǎng)格的下面。
如圖1所示，網(wǎng)格BA1概略地由塑料介質(zhì)10和基層14如金屬組成。
按箭頭方向旋轉(zhuǎn)，凹版印刷圓筒B2與壓輥B10壓印在網(wǎng)格BA1和與窗口相對(duì)應(yīng)的清漆層印記上或與窗口相對(duì)應(yīng)的印刷區(qū)或涂層I上。
圖7是圖6所示的凹版印刷系統(tǒng)的頂視圖。該圖從頂面來(lái)看示出了凹版印刷圓筒B2，帶有指示壓印和網(wǎng)格BA的箭頭的壓輥B10。凹版印刷圓筒B2具有根據(jù)凹版印刷窗口或形狀較復(fù)雜的印刷區(qū)B21蝕刻的表面，其在位于網(wǎng)格BA1(變成網(wǎng)格BA2)上的基層14上產(chǎn)生清漆印刷I。
圖8～11更明確地示出了凹版印刷窗口的蝕刻表面的結(jié)構(gòu)。
圖8示出了所需凹版印刷窗口的輪廓，即未來(lái)圖形(I100)的輪廓。
由該形狀I(lǐng)100開(kāi)始，在圓筒中蝕刻凹版印刷窗口的表面。該窗口包括蝕刻的表面，該表面具有槽或網(wǎng)格K100，由壁K101隔開(kāi)，整個(gè)四周由小條(fillet)K102環(huán)繞，其嵌入槽及槽K100之間空間的邊緣。
在該圖中，網(wǎng)格由帶有圓角的、可以被截去的黑色方塊來(lái)表示，所述的方塊由白色的壁(隔板，也稱(chēng)作橋)K101分隔。
本發(fā)明中，網(wǎng)格或槽的四周環(huán)繞小條環(huán)繞，即充滿(mǎn)墨水但限制墨水從網(wǎng)格中展開(kāi)的非常窄的溝槽，以便按預(yù)定的方式賦予印刷圖象以連續(xù)的、精確的輪廓，同時(shí)精確地界定窗口的界限。
在圖9中，該窄帶K102穿過(guò)并與槽毗鄰或與它們相鄰。
在圖10的情況下，窗口I200還包括被壁K201分隔開(kāi)的槽K200，整個(gè)被窄帶K202環(huán)繞，窄帶202比在圖9的實(shí)施方案中更遠(yuǎn)離槽K200(截頂?shù)幕蛭唇仨數(shù)?的邊緣。
包括窄帶的線(xiàn)的細(xì)度取決于劃線(xiàn)器繪制窗口的分辨率；因而選擇圖9和圖10的凹版印刷形式也就確定了印刷液體的粘度。如所述的，一旦干燥，該液體就被鈍化了，也就是說(shuō)，所進(jìn)行的物理-化學(xué)作用鈍化了。
最后，圖11示出了具有非常精確輪廓的印刷圖象I300，其輪廓沒(méi)有被壓印。
回到圖5，電解區(qū)C包括電解槽C1，其在印刷區(qū)B印刷之后與網(wǎng)格BA2吻合。該電解區(qū)還包括罩C2，以吸取電解氣體。區(qū)C2的詳情見(jiàn)圖12、13和14。
圖12中的電解區(qū)C的側(cè)視圖示出了通過(guò)管道C7和給料泵C8與電解質(zhì)槽C9相連的交換電解槽C3、C4、C5和C6。事實(shí)上，以覆層I覆蓋的網(wǎng)格BA2與電解槽C3～C6中的液面接觸。這些電解槽中的每一個(gè)均裝有極性相反的電極C10、C11、C12和C13，電解從一個(gè)電解槽進(jìn)行到另一電解槽。
在出口處有一收集漏斗C15，其收集從網(wǎng)格BA3中滴出的液體，當(dāng)網(wǎng)格BA3經(jīng)過(guò)壓輥C16和C17之間時(shí)被擠壓出液體。排出的液體在返回槽C9之前收集在漏斗C15中。
圖13示出了電解系統(tǒng)C1的頂視圖，特別示出了槽之間的隔板C20、C21和C22。該圖還示出了如何將正極和負(fù)極連接到收集器干線(xiàn)(rail)C30和C31上。
圖14示出了電解系統(tǒng)C1布置的透視圖。使用與上述相同的參考號(hào)，但其描述就不再重復(fù)了。
進(jìn)行電解的條件取決于要電解的金屬類(lèi)型。電極為非消耗電極，其簡(jiǎn)單地在不被鈍化層保護(hù)的地方即在窗口輪廓的外面從薄膜上去除金屬化。
若電解目的是如上所述的沉積或除去與沉積金屬化層，情況就不同了。
最后，窗口印刷和電解操作可以以不同的窗口形狀重復(fù)進(jìn)行，例如以一個(gè)位于另一個(gè)的頂端的方式進(jìn)行，以便形成整體電路。這種情況下，將交替存在連續(xù)的區(qū)B、C和可能的D。
下一步，網(wǎng)格BA3進(jìn)入洗滌區(qū)D。在洗滌區(qū)，對(duì)網(wǎng)格BA3進(jìn)行沖洗，以除去殘留的電解質(zhì)并溶解保護(hù)層、特別是鈍化層。該洗滌區(qū)D包括不同的往返圓筒D1和D2，其將網(wǎng)格BA3帶到第一槽D4，然后帶到第二槽D5。這些槽包含沖洗電解質(zhì)的液體和/或溶劑和涂料。這些沖洗槽的詳細(xì)結(jié)構(gòu)就不介紹了。這是一組限定網(wǎng)格通過(guò)洗滌槽路徑的輥。
洗滌過(guò)程結(jié)合了鋼輥與聚合物輥之間的干燥，以通過(guò)洗滌液的蒸發(fā)限制攜帶并促進(jìn)干燥，致使薄膜干燥并且沒(méi)有與其后續(xù)用途不相容的痕量電解質(zhì)。
在洗滌區(qū)D的下游，網(wǎng)格BA4進(jìn)入干燥區(qū)E，干燥區(qū)裝有通風(fēng)和抽氣設(shè)備E1、E2、E3和E4，最后干燥的網(wǎng)格BA5進(jìn)入檢驗(yàn)區(qū)F，檢驗(yàn)區(qū)F安裝了攝像機(jī)F1，該攝像機(jī)檢察薄膜BA5的區(qū)域，以便控制生產(chǎn)質(zhì)量。所述的檢驗(yàn)由光密度和電阻率的測(cè)量來(lái)補(bǔ)充(未示出)。這些檢驗(yàn)是連續(xù)進(jìn)行的。離開(kāi)檢驗(yàn)區(qū)F之后，薄膜在纏繞區(qū)G被卷成卷。該纏繞區(qū)在結(jié)構(gòu)上與解卷器A類(lèi)似，但以相反的旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)行。它包括裝有馬達(dá)并形成滾筒G2的臂G1。
待檢驗(yàn)網(wǎng)格之后，將網(wǎng)格進(jìn)料并在控制張力下進(jìn)行纏繞，以防止因過(guò)厚區(qū)域而變形。
通過(guò)圖5所示裝置，并借助于參考標(biāo)記與讀出器以及控制電路，以同步的方式引導(dǎo)網(wǎng)格。所述的裝置沒(méi)有示出。
該設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是處理速度可以超過(guò)250m/分鐘。所述的處理對(duì)所存在的保護(hù)金屬化薄膜表面的金屬氧化物不敏感。這是比以前的化學(xué)處理明顯的優(yōu)點(diǎn)。向已腐蝕的薄膜上沉積不同類(lèi)型的金屬層的可能性，使得可以制備多層的金屬層。
所制備的金屬化線(xiàn)的分辨率即為印刷的分辨率，因?yàn)楦g蒙片(mask)的厚度可以為2微米或更低。
最后，為了簡(jiǎn)化生產(chǎn)操作，抗腐蝕層可以在單獨(dú)的機(jī)器而不在處理機(jī)器上印刷。
為了確定微球中所包含的DNA編碼的性質(zhì)，將其與儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中的編碼進(jìn)行比較，尋找確定產(chǎn)品起源的孿生DNA。
在適當(dāng)?shù)墓庹障?，借助于放大倍?shù)大于12的織布者的眼鏡或透鏡是可以看見(jiàn)所述微球的。
取一些清漆片段樣品，大約10個(gè)微球，足以滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室頂序分析的目的，在使用柱和膜進(jìn)行純化與濃縮之后，利用DNA放大器與帶有DNA標(biāo)準(zhǔn)編碼數(shù)據(jù)庫(kù)的樣品DNA編碼進(jìn)行比較，以便確定樣品編碼并建立與該樣品編碼相對(duì)應(yīng)的編碼用戶(hù)。
在一組40個(gè)熱循環(huán)(30～90℃)之后，從數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找DNA樣品與其孿生DNA的雜交。圖15中所附的兩條曲線(xiàn)示出了樣品DNA與數(shù)據(jù)庫(kù)中的DNA之間的一致性，在圖15A中是雜交的實(shí)例，在圖15B中是沒(méi)有雜交的情況。
在分析(A)中，樣品DNA找到了它的孿生DNA，并且樣品DNA的編碼與數(shù)據(jù)庫(kù)中的DNA編碼一致。
權(quán)利要求
1.制備在具有第一表面和與該第一表面相對(duì)的第二表面的介質(zhì)上的安全標(biāo)記的方法，該方法包括下列步驟·在所述介質(zhì)的第一表面上印刷高分辨率的清漆；·通過(guò)電解處理該介質(zhì)；·洗滌和干燥該介質(zhì)。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于印刷之前在該介質(zhì)的第一表面上進(jìn)行覆蓋。
3.權(quán)利要求2的方法，其特征在于所述覆層包括一種或多種金屬，一種或多種氧化物，一種或多種金屬鹽或準(zhǔn)金屬或它們的混合物。
4.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于在沉積覆層之前，沉積中間隔離層。
5.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于在沉積覆層之前，沉積中間隔離層，以通過(guò)壓印產(chǎn)生微型浮雕花紋。
6.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述印刷是利用電絕緣清漆完成的。
7.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述清漆為聚合物優(yōu)選纖維素的聚合物和/或金屬和/或塑料和/或真空金屬化的塑料。
8.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于該清漆通過(guò)凹版印刷法印刷在所述介質(zhì)的第一表面上。
9.權(quán)利要求8的方法，其特征在于在所述的清漆印刷之后是能通過(guò)材料加入或通過(guò)消融來(lái)修飾其圖案的處理。
10.權(quán)利要求9的方法，其特征在于所述清漆的消融是通過(guò)局部破壞的方法優(yōu)選激光方法實(shí)現(xiàn)的。
11.權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述清漆是通過(guò)數(shù)字印刷方法涂敷在介質(zhì)的第一表面上的。
12.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于該清漆包含填料。
13.權(quán)利要求12的方法，其特征在于該填料包括微球。
14.權(quán)利要求12或13的方法，其特征在于該微球包含DNA分子。
15.權(quán)利要求14的方法，其特征在于所述微球的外表面覆蓋了熒光和/或磷光顏料顆粒。
16.權(quán)利要求2～13中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述涂層進(jìn)行覆層與陽(yáng)極之間的電解處理。
17.權(quán)利要求16的方法，其特征在于該陽(yáng)極為折疊的鈦薄板陽(yáng)極。
18.權(quán)利要求2～17中任一項(xiàng)的方法，其特征在于該介質(zhì)的電解處理是通過(guò)欲處理介質(zhì)的金屬覆層與浸入含水電解質(zhì)中的陽(yáng)極之間的電解來(lái)進(jìn)行的。
19.權(quán)利要求18的方法，其特征在于該含水電解質(zhì)包括無(wú)機(jī)酸及其鹽或無(wú)機(jī)堿及其鹽，優(yōu)選重量濃度為10％的NaOH+NaCl。
20.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于材料是通過(guò)電解作用沉積在清漆上的。
21.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述安全標(biāo)記是通過(guò)其第一表面粘附在最終的基材上的。
22.權(quán)利要求22的方法，其特征在于除去所述的介質(zhì)，并且在需要時(shí)除去所述的介質(zhì)和所述的覆層。
23.制備安全標(biāo)記的裝置，其特征在于它包括提供介質(zhì)(BA1)的進(jìn)料區(qū)(A)，具有印刷系統(tǒng)以將花紋圖案施用在介質(zhì)(BA2)上的印刷區(qū)(B)，其后的用于介質(zhì)電解的電解區(qū)(C)，清潔介質(zhì)表面的洗滌區(qū)(D)，干燥區(qū)(E)，檢驗(yàn)區(qū)(F)和纏繞區(qū)(G)。
24.權(quán)利要求23的裝置，其特征在于所述印刷區(qū)(B)為凹版印刷區(qū)。
25.權(quán)利要求23的裝置，其特征在于所述印刷區(qū)(B)為數(shù)字印刷區(qū)。
26.權(quán)利要求23～25中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于所述電解區(qū)(C)包括浸入電解質(zhì)中的不溶解電極。
27.權(quán)利要求26的裝置，其特征在于所述電解質(zhì)包括鹽及其堿或相關(guān)的酸，如濃度為5～150g/L、優(yōu)選100g/L的NaOH和NaCl。
28.權(quán)利要求26或27之一的裝置，其特征在于電極端子之間的電勢(shì)差為2～21V的直流電，優(yōu)選為6V的直流電。
29.權(quán)利要求23～28中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于所述電極為三角形的棒，所述三角形的一個(gè)角指向介質(zhì)。
30.權(quán)利要求23～29中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于所述電解區(qū)(C)包括浸入電解質(zhì)中的可溶解電極。
31.權(quán)利要求30的裝置，其特征在于該電極包括鹽及其堿或有關(guān)的酸，如濃度為5～150g/L、優(yōu)選100g/L的CuCl2和HCl。
32.權(quán)利要求23～26中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于電極端子之間的電勢(shì)差為DC，5-30V的直流電，優(yōu)選為6V的直流電。
33.權(quán)利要求23～27中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于該電極為具有滴形的棒，該滴形端指向介質(zhì)。
34.安全標(biāo)記，其包括如下的層·由在可見(jiàn)光中透明的材料制成的介質(zhì)；·施用于所述介質(zhì)一個(gè)表面上的覆層；·覆蓋至少所述介質(zhì)覆蓋區(qū)域一部分的清漆，其中該清漆以肉眼不可見(jiàn)的花紋圖案的形式布置在所述的介質(zhì)上。
35.權(quán)利要求34的標(biāo)記，其特征在于所述介質(zhì)為聚酯薄膜。
36.權(quán)利要求34或35的標(biāo)記，其特征在于所述覆層包括一種或多種金屬，一種或多種氧化物，一種或多種金屬鹽或準(zhǔn)金屬。
37.權(quán)利要求34～36中任一項(xiàng)的標(biāo)記，其特征在于在所述覆層和所述清漆之間是一層或多層中間層。
38.權(quán)利要求34～37中任一項(xiàng)的標(biāo)記，其特征在于該清漆為填充的清漆。
39.權(quán)利要求38的標(biāo)記，其特征在于該清漆為填充了標(biāo)記物的清漆。
40.權(quán)利要求39的標(biāo)記，其特征在于該標(biāo)記物為微球狀的標(biāo)記物。
41.權(quán)利要求40的標(biāo)記，其特征在于該微球包括DNA鏈。
42.權(quán)利要求39～42中任一項(xiàng)的標(biāo)記，其特征在于熒光團(tuán)附著在所述的微球上。
43.權(quán)利要求34～42中任一項(xiàng)的標(biāo)記作為結(jié)合到產(chǎn)品或物體中以使其難于偽造的安全標(biāo)記的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備在介質(zhì)上的安全標(biāo)記的方法,所述介質(zhì)具有第一面和與該第一面相對(duì)的第二面,該方法包括下列步驟:用清漆在介質(zhì)的第一面上進(jìn)行高分辨率印刷;通過(guò)電解作用處理該介質(zhì);洗滌和干燥該介質(zhì)。
文檔編號(hào)B42D15/00GK1367740SQ00811094
公開(kāi)日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2000年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者米歇爾·利維 申請(qǐng)人:厄曼公司