專利名稱：數(shù)據(jù)載體及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有基質(zhì)和基質(zhì)上涂料的數(shù)據(jù)載體，特別是一種 有價(jià)文件或者安全紙。通過(guò)激光輻射作用，在涂料中引入圖案、字母、 數(shù)字或者圖像形式的標(biāo)識(shí)。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)方法以及生產(chǎn)這種 數(shù)據(jù)載體的設(shè)備。
背景技術(shù)：
有價(jià)文件，例如鈔票、股票、債券、憑證、支票、入場(chǎng)票等，通 常都有像序列號(hào)這樣的獨(dú)特標(biāo)識(shí)。為了增強(qiáng)安全性，通常都會(huì)在有價(jià) 文件上應(yīng)用很多次標(biāo)識(shí)。例如，會(huì)編碼兩次鈔票，這樣鈔票每面上都 有獨(dú)特的可確認(rèn)特征。此時(shí)，鈔票兩面的數(shù)字一般是一樣的。
長(zhǎng)期以來(lái)，就用激光雕刻方法在身份證上引入獨(dú)特標(biāo)識(shí)。在進(jìn)行 激光雕刻時(shí)，證件材料的光學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生不可逆的改變，并產(chǎn)生想得 到的標(biāo)識(shí)。例如，在公開號(hào)為DE3048 733A1的文獻(xiàn)中披露了一種含有 信息的身份證，其中一面堆疊有一些不同的彩色層區(qū)域，并且至少部 分被視覺(jué)可見的個(gè)性化數(shù)據(jù)所中斷。
中央銀行和鈔票設(shè)計(jì)者正提倡為了鈔票的安全性而需要鈔票上更 多空間。這里，編碼方式就像通過(guò)激光銘刻引入的獨(dú)特標(biāo)識(shí)，為了鈔 票上的可用空間與其他安全特征竟?fàn)帯，F(xiàn)有鈔票系列的設(shè)計(jì)是為了保 持實(shí)質(zhì)上不改變，但問(wèn)題隨著發(fā)行頻率的增加出現(xiàn)了 。 傳統(tǒng)編碼方式要求背景為白色或者至少淡色，另外還要求不能進(jìn) 行凹版印刷，否則殘余油墨會(huì)進(jìn)入編碼單位而影響其功能。由于印刷 過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)一些變化，因而需要留出相對(duì)較大的空間進(jìn)行編碼。
當(dāng)用激光器編碼時(shí)，如果其他印刷部件或者安全元件是不中斷的， 則必須在設(shè)計(jì)時(shí)特意留出 一個(gè)空間進(jìn)行編碼。因?yàn)樵诩す鈽?biāo)識(shí)的堆疊 層順序中，疊加的非吸收性套印通常也和吸墨層一樣被移除。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種數(shù)據(jù)載體，它能輕易地具有上述那種高 防偽安全性的獨(dú)特標(biāo)識(shí)。尤其是，所述標(biāo)識(shí)只在數(shù)據(jù)載體上占據(jù)很小 的空間，并能輕松對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)或者印刷圖像進(jìn)行整合。
通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的數(shù)據(jù)載體及其生產(chǎn)方法，可以實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的目的。在從屬權(quán)利要求中，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明，所述數(shù)據(jù)載體含有圖案、字母、數(shù)字或者圖像形式
的視覺(jué)可見標(biāo)識(shí)。生產(chǎn)這種數(shù)據(jù)載體的步驟
a) 選擇預(yù)定的激光輻射光語(yǔ)；
b) 將激光輻射吸收層應(yīng)用在數(shù)據(jù)載體的基質(zhì)上；
c) 將對(duì)激光輻射部分透射性的一層蓋印在吸收層上；
d) 在部分透射性層的應(yīng)用過(guò)程中或之后模壓基質(zhì)；
e) 將選定的激光輻射光譜產(chǎn)生的激光輻射對(duì)涂料進(jìn)行撞擊，至少 在吸收層上產(chǎn)生視覺(jué)可見標(biāo)識(shí)。
除了 一定要有 一 個(gè)明確解釋外，根據(jù)目前的理解可以這樣認(rèn)為 模壓基質(zhì)時(shí)的高壓，使部分透射性的印刷油墨與基質(zhì)之間形成了特別
好的結(jié)合。這樣在隨后的標(biāo)刻步驟e)中，可以不破壞部分透射的印刷 層而移除吸收層。
因?yàn)楠?dú)特標(biāo)識(shí)很普遍而且有用，所以只有在生產(chǎn)數(shù)據(jù)載體的各種 印刷過(guò)程的最后階段才能引入。同時(shí)，由于部分透射層仍然位于標(biāo)識(shí) 上面，所以從外表上看起來(lái)好像在生產(chǎn)線開始階段的加工步驟中，就 已經(jīng)引入標(biāo)識(shí)了 。這不僅使設(shè)計(jì)很容易給人一種在整體上有視覺(jué)吸引 力的印象，還形成了高防偽安全性，因?yàn)檫@種獨(dú)特標(biāo)識(shí)不能在隨后加 工的印刷層再進(jìn)行生產(chǎn)。
在一個(gè)優(yōu)選的方法具體實(shí)施例中，在步驟C )對(duì)部分透射性層進(jìn)行 凹版印刷，并且在印刷過(guò)程中模壓基質(zhì)。根據(jù)另一個(gè)同樣的優(yōu)選具體 實(shí)施例中，處理完吸收層和部分透射性層后，基質(zhì)已被隱秘地浮飾。 另 一個(gè)優(yōu)選的模壓已印刷基質(zhì)的方法，是處理完吸收層和部分透射性 層后的砑光步驟。
在所有方法的具體實(shí)施例中，都是在步驟C)在部分透射性層印上 精細(xì)圖案，尤其是連接環(huán)、縮微文本和圖形元件等。
在步驟b)中優(yōu)選地印刷吸收層，最優(yōu)選是進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，例如用
具有金屬效果的油墨，如銀色或者金色油墨。另外，在步驟b)中還可
以把有涂層或者無(wú)涂層的金屬薄片用作吸收層。例如，可以用即使在 選定激光波長(zhǎng)下也無(wú)吸收性而且還含有一層薄金屬層如氣相沉積鋁層 的彩色金屬薄片作為有涂層的金屬薄片。在所有具體實(shí)施例中，在步
驟b)將吸收層形成一個(gè)連續(xù)區(qū)域特別有用。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施例，也能通過(guò)各種不同的印刷方
法或者印刷參數(shù)將步驟b )中的吸收層應(yīng)用在子區(qū)域內(nèi)。這樣在步驟e ) 中，子區(qū)域在激光輻射發(fā)出激光撞擊的作用下會(huì)受到不同的影響。例 如可以對(duì)吸收層上第一個(gè)子區(qū)域進(jìn)行凹版印刷，而對(duì)第二個(gè)子區(qū)域采 用尼龍印刷方法。在步驟e)的標(biāo)刻過(guò)程中，第二個(gè)子區(qū)域與其下面的 吸收層一起被移除，此時(shí)第一個(gè)子區(qū)域由于正進(jìn)行模壓而保持不動(dòng)。
如上所述，步驟e)中的激光器參數(shù)是選定的，這樣部分透射性層 在激光撞擊作用下完全保持不動(dòng)。然而，也可以改變步驟e)激光撞擊 過(guò)程中的激光器參數(shù)，從而部分維持和部分移除部分透射層。
此外，可以在步驟e)激光撞擊時(shí)選擇合適的激光器參數(shù)來(lái)形成壓 紋，尤其當(dāng)沒(méi)有控制油墨時(shí)。這樣，就可以更進(jìn)一步增強(qiáng)集合元件的 安全性。另外，也可以在步驟e)激光撞擊過(guò)程中改變激光器參數(shù)，使 涂料上的壓紋部分保持不動(dòng)，而部分被移除。
步驟e )中激光輻射卩1起的激光撞擊優(yōu)選地從基質(zhì)正面開始作用， 也可以從有吸收層和部分透射層的基質(zhì)側(cè)邊開始。然而，還可以從基 質(zhì)后面開始激光撞擊。這種情況下，優(yōu)選的是基質(zhì)對(duì)激光波長(zhǎng)的吸收 性盡可能低。
吸收層和至少部分吸收層可以彼此完全或者部分重疊。此外，可 以在激光輻射引起的激光撞擊前和/或后應(yīng)用保護(hù)層。
步驟a)中選擇激光輻射光譜，通常是選擇一個(gè)合適的激光波長(zhǎng)。 作為步驟e )中的激光標(biāo)刻源，優(yōu)選地使用波長(zhǎng)范圍為0.8 jum至3 pm 之間的紅外線激光器，尤其是Nd:YAG激光器。 一般為了形成激光撞 擊，激光束以lm/s以上的速度穿過(guò)基質(zhì)，這樣可以滿足防偽印刷的高
處理速度。激光束的優(yōu)選速度為4 m/s以上，最優(yōu)選速度為10m/s以上。
本發(fā)明還包括上面提到的那種數(shù)據(jù)載體，其涂料包括一層激光輻 射吸收層和一層印刷層，這種印刷層位于吸收層上并且對(duì)激光輻射部 分透射性。在部分透射性層的撞擊過(guò)程中或者撞擊之后，模壓印刷基質(zhì)。
在一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例中，部分透射性層是由一層凹版印刷層 形成的。在另一個(gè)同樣的優(yōu)選具體實(shí)施例中，部分透射性層包括一種 油墨混合物，這種油墨混合物含有一種激光輻射吸收性混合組分和一 種激光輻射透射性混合組分。
下面詳述了在激光輻射作用下，吸收性混合組分的反射特性會(huì)改 變，例如減弱或者消失，或者通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成具有其他光學(xué)特性 的材料。在激光輻射作用下，這種吸收性混合組分也可能不會(huì)發(fā)生僅 肉眼能察覺(jué)的變化。優(yōu)選的油墨混合物應(yīng)該含有光干涉變色顏料，尤 其是能作為激光輻射透射性混合組分的光干涉變色液晶顏料或者透射 凹版墨，以及能作為吸收性混合組分的光變干涉層顏料。光學(xué)特性能 發(fā)生不可逆改變的其他油墨組分，如凹版墨、有金屬效果的油墨或者 金屬顏料、發(fā)光油墨或者夜光顏料、有光澤顏料或者熱敏油墨，可以 作為吸收性混合組分。
在步驟e)中標(biāo)刻時(shí)，吸收性混合組分的光學(xué)特性也可能不發(fā)生改 變。但油墨混合物含有一種與吸收性混合組分共同合作的油墨組分， 這種油墨混合物的光學(xué)特性會(huì)間接地發(fā)生不可逆改變，即通過(guò)吸收性
混合組分吸收激光輻射，尤其是由此而導(dǎo)致的涂料局部溫度升高。
特別是本身無(wú)吸收性的油墨組分，如某些凹版墨、發(fā)光油墨或者
夜光顏料、有光澤顏料或者熱敏油墨，可以作為這種共同合作的油墨
組分。作為吸收性混合組分，油墨混合物包含如煤煙、石墨、二氧化
鈦或者紅外吸收體。
部分透射性層上優(yōu)選地印有精細(xì)圖案，尤其是連接環(huán)、縮微文本
和圖形元件等。
相反，吸收層優(yōu)選地形成一個(gè)連續(xù)區(qū)域，尤其是可以通過(guò)印刷層 形成，例如絲網(wǎng)印刷層、有涂層或者無(wú)涂層的金屬薄片。在本發(fā)明另 一個(gè)具體實(shí)施例中，吸收層包括一種油墨混合物，這種油墨混合物含
有上述那樣的激光輻射吸收性混合組分和激光輻射透射性混合組分。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例，涂料有光變特性，還包括一層或者
多層在激光撞擊前或者后應(yīng)用的保護(hù)層。在所有具體實(shí)施例中，吸收
層和部分透射性層彼此是完全或者部分重疊。
在吸收層下，涂料還可以包括另一個(gè)層，這層對(duì)激光輻射為部分
透射性并且在步驟e)標(biāo)刻時(shí)是暴露的。在含有標(biāo)識(shí)的區(qū)域內(nèi)，這層可 以包括例如一些視覺(jué)可見特征，而且這種特征只有在某些觀察條件下 才看得出，如紫外照射和/或有機(jī)讀特征。
紙基質(zhì)例如綿紙，或者塑料基質(zhì)例如PET或者PP箔，可以用作數(shù) 據(jù)載體的基質(zhì)。優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)載體由安全元件、鈔票、有價(jià)文件、 護(hù)照、身份證、證書或者另一種有保護(hù)手段的產(chǎn)品構(gòu)成。
本發(fā)明還涉及一種印刷機(jī)，它有 一套能執(zhí)行上述方法的激光系統(tǒng)。
這里，激光系統(tǒng)位于印刷機(jī)的壓印滾筒裝置之上，通過(guò)激光輻射對(duì)壓 印滾筒上的數(shù)據(jù)載體進(jìn)行撞擊從而標(biāo)刻。優(yōu)選的是，激光系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 考慮到了印刷機(jī)在印刷過(guò)程中的振動(dòng)。例如，在含支架的激光系統(tǒng)設(shè) 計(jì)中，激光系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成能在印刷機(jī)振動(dòng)時(shí)完成任務(wù)，這種振動(dòng)是印 刷機(jī)在工作時(shí)而不是被搖動(dòng)引起的。
激光系統(tǒng)優(yōu)選地包括至少 一個(gè)標(biāo)刻激光器，所述標(biāo)刻激光器含有 一個(gè)水平放置的激光諧振腔，它通過(guò)束管與掃描器相連從而使激光束
發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在優(yōu)選的具體實(shí)施例中，激光系統(tǒng)包括一個(gè)以上的激光打
標(biāo)機(jī)，例如2、 4或者6個(gè)。
優(yōu)選的是，激光系統(tǒng)在一個(gè)或者多個(gè)工作位置和服務(wù)位置之間是 垂直移動(dòng)的。激光系統(tǒng)可以在工作位置對(duì)數(shù)據(jù)載體進(jìn)行激光撞擊，而 印刷機(jī)的壓印滾筒和下游印刷裝置可以到達(dá)服務(wù)位置。
另外，激光系統(tǒng)優(yōu)選地含有一個(gè)屏蔽激光輻射的防護(hù)室，位于壓 印滾筒裝置的正上方，被設(shè)計(jì)成用來(lái)排出標(biāo)刻時(shí)產(chǎn)生的氣體和灰塵。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和有益效果作進(jìn)一步詳 細(xì)的說(shuō)明。為了清楚起見，在附圖中省略了對(duì)刻度和比例的描述。 其中，
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的含有標(biāo)識(shí)的鈔票的示意
圖2是圖1中的鈔票沿著標(biāo)識(shí)區(qū)域中n-n線的橫截面圖3是根據(jù)本發(fā)明另 一個(gè)具體實(shí)施例的妙票上標(biāo)識(shí)的主視圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明另 一個(gè)具體實(shí)施例的鈔票上標(biāo)識(shí)的主視圖； 圖5是圖4中的鈔票沿著標(biāo)識(shí)區(qū)域中V-V線的橫截面圖； 圖6和7是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的有價(jià)文件的主視圖 和橫截面圖8至IO是根據(jù)本發(fā)明其他具體實(shí)施例的鈔票的橫截面圖； 圖11是標(biāo)刻數(shù)據(jù)載體的矢量激光編碼機(jī)的示意圖； 圖12是銘刻安全薄片的矢量激光編碼機(jī)的示意圖； 圖13是配有根據(jù)本發(fā)明用于標(biāo)刻鈔票等的激光系統(tǒng)的印刷機(jī) 的示意圖14是圖13中激光系統(tǒng)的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
首先，結(jié)合圖1和2以鈔票為例闡述本發(fā)明的基本原則。圖1 是鈔票10的示意圖，其正面有涂料12。在紅外線激光束作用下引 入標(biāo)識(shí)14,在本具體實(shí)施例中為字符串"1234"。圖2是鈔票10沿著 圖1中標(biāo)識(shí)14所處區(qū)域的II-II線的橫截面圖。
同時(shí)觀察圖l和2可以發(fā)現(xiàn)，鈔票10的紙基質(zhì)20上的涂料12 有兩個(gè)亞層第一個(gè)亞層22可以吸收用于標(biāo)刻的紅外線激光器發(fā)出 的激光輻射，而第二個(gè)亞層24對(duì)這種激光輻射是可透射的。
激光撞擊時(shí)，基質(zhì)正面的激光輻射會(huì)穿透可透射的第二個(gè)亞層 24,并在有吸收性的第一個(gè)亞層22形成標(biāo)識(shí)14。這里，根據(jù)所用
材料的不同，吸收性層22會(huì)在反射或者吸收特性方面發(fā)生改變，例
如在局部上有所減弱或者消失，或者通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成具有其他光 學(xué)特性的材料。
這里，可透射的第二個(gè)亞層24也在標(biāo)識(shí)14區(qū)域中保持不動(dòng)。 根據(jù)本發(fā)明，在層24的印刷過(guò)程中或者印刷之后模壓基質(zhì)20 。
根據(jù)目前的理解，由于模壓基質(zhì)時(shí)的壓力，印刷層24與基質(zhì)20 之間的結(jié)合特別穩(wěn)定。這樣，可以不破壞透射層24而在吸收層22中 引入標(biāo)識(shí)。
在圖l和2的具體實(shí)施例中，可以在高壓下例如50,000kPa用凹 版印刷術(shù)印刷透射層24以實(shí)現(xiàn)基質(zhì)的模壓。與其他普通印刷技術(shù)相 比，這種凹版印刷術(shù)允許有相對(duì)較厚的油墨涂料。較厚的油墨層24 是和紙表面的部分變形26 —起，在將紙壓入印刷基版的凹陷處產(chǎn)生 的，這種操作對(duì)于外行也很容易而且切實(shí)可行。因而，將觸感作為 鑒定特征很容易察覺(jué)出真?zhèn)巍?br>
圖3描述了一個(gè)更復(fù)雜的具體實(shí)施例，是根據(jù)本發(fā)明的鈔票30 的主視圖。下面對(duì)用例如波長(zhǎng)為1.064 jam的Nd:YAG激光標(biāo)刻鈔票 30進(jìn)行了詳細(xì)描述。
生產(chǎn)鈔票30時(shí)，首先用絲網(wǎng)印刷法將有銀色效果的油墨層32 以硬幣的形式，連續(xù)地印在鈔票基質(zhì)上。這里，所述銀色效果油墨 層32構(gòu)成了選定紅外線激光輻射的吸收層。隨后，在凹版印刷基版 的銀色效果油墨層上隱秘地浮飾人像34,并且用凹版印刷術(shù)印上連 接環(huán)狀的邊緣圖案36,人像34只在圖3中進(jìn)行了示意性描迷。
從鈔票30的印刷邊開始對(duì)標(biāo)識(shí)區(qū)域進(jìn)行激光標(biāo)刻，在標(biāo)刻時(shí)可
以在銀色效果層32上產(chǎn)生想得到的標(biāo)識(shí)38，例如序列號(hào)或者另一個(gè)獨(dú) 特標(biāo)識(shí)。在本具體實(shí)施例中，將標(biāo)識(shí)38描述為字符串"12345"。由于 有銀色效果的油墨32具有高吸收性，所以它在激光標(biāo)識(shí)區(qū)域38中 被完全移除。這樣，標(biāo)識(shí)在反射光尤其是透射光產(chǎn)生的高對(duì)比度下 顯得很突出。
另外，位于銀色效果層32上并且對(duì)激光輻射透射的邊緣圖案 36的凹版印刷油墨在激光撞擊下不會(huì)受到破壞，是因?yàn)樵诟邏合逻@ 種印刷油墨與紙之間結(jié)合得很好。這在區(qū)域38仍然是可察覺(jué)到的。 印刷圖像中的獨(dú)特標(biāo)識(shí)38是這樣產(chǎn)生的，盡管它在各種鈔票印刷步 驟的最后階段才被引入，但看起來(lái)好像在早期的加工步驟就已經(jīng)被 引入了。這樣，防偽安全性大大增加，因?yàn)樾枰冻龊艽笈Σ拍?復(fù)制。不僅如此，由于部分被印刷層36遮蓋，所以不能用白色或者 淡色油墨印刷標(biāo)識(shí)38。
圖4和圖5描述了本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例。圖4是根據(jù)本發(fā) 明的鈔票其中一部分的主視圖，圖5是沿著圖4標(biāo)識(shí)區(qū)域中V-V線 的橫截面圖。
在這個(gè)具體實(shí)施例中，首先將彩色線形印記42應(yīng)用在鈔票的紙 基質(zhì)40上，印記對(duì)用于標(biāo)刻的激光輻射是可透射的?？梢杂美缒?龍印刷方法形成這個(gè)印記。在能吸收選定激光波長(zhǎng)的有效果的油墨 層44上對(duì)印記42進(jìn)行套印。然后，用對(duì)激光輻射透射的凹版印刷 油墨46在已印好的基質(zhì)上印刷，同時(shí)模壓基質(zhì)。
在隨后的標(biāo)刻步-驟中，用以前選定的波長(zhǎng)例如1.064 nm導(dǎo)致的 激光輻射從印刷邊開始作用，按層順序進(jìn)行撞擊從而引入想得到的
標(biāo)識(shí)48，所述標(biāo)識(shí)在本具體實(shí)施例中為字符串"1234"。在激光輻射 作用下，有吸收效果的油墨層44被部分移除。這樣，由于它的可透 射性，下面的印記42沒(méi)有受到激光輻射的影響而變得可見。同樣， 凹版印刷油墨46對(duì)激光輻射也是透射的，而且在壓力作用下與紙之 間粘附得很好，所以在激光標(biāo)刻區(qū)域48也保持不動(dòng)。結(jié)果，形成了 如圖4所示的圖像。
在其他具體實(shí)施例中，也可以用例如彩虹印刷方法得到印記
42。這樣，在標(biāo)識(shí)區(qū)域可以看到色彩過(guò)渡。印記也包括肉眼可見的 特征，以及只在特定照明條件例如紫外線照射才受激發(fā)或者可見的 特征。印記還可以具有其他特征，尤其是機(jī)讀特征。
在圖2和5中描述的具體實(shí)施例的吸收層22和44上，也可以 用類似方法進(jìn)行彩虹印刷，使用對(duì)選定激光波長(zhǎng)有不同吸收行為的 兩種油墨。在標(biāo)刻步驟中，兩種油墨的表現(xiàn)不同。這兩種油墨在可 見光范圍內(nèi)顏色一樣，僅在對(duì)激光波長(zhǎng)的紅外線吸收方面有所差異。
根據(jù)本發(fā)明另 一個(gè)具體實(shí)施例，鋼版雕刻時(shí)人眼看不見的彩邊， 可以引起對(duì)紅外線激光波長(zhǎng)不同的吸收行為。這種彩邊可以用于部 分透射性層24或者46。這樣在對(duì)紅外線具有高吸收性的子區(qū)域中， 部分透射性層會(huì)被移除，而在低吸收性的子區(qū)域內(nèi)則保持不動(dòng)。
圖6和7描述了本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例，其中，透射層被一 層僅部分有透射性并且部分吸收激光輻射的層所代替。這里，圖6 是主視圖，圖7是根據(jù)本發(fā)明的有價(jià)文件的橫截面圖。為了簡(jiǎn)便起
見，在以后的圖中不再描述圖2和5所示的凹版印刷形成的壓紋，
即便使用了凹版印刷術(shù)。
首先，將激光輻射吸收層52例如連續(xù)的銀色絲網(wǎng)印刷層，應(yīng)用 在基質(zhì)50上例如鈔票或者有價(jià)文件。吸收層52含有精細(xì)線條圖案， 其上印有對(duì)激光輻射部分透射的標(biāo)識(shí)層54。取決于層52和精細(xì)線 條圖案54的色彩設(shè)計(jì)，或多或少能僅憑肉眼能在重疊區(qū)清楚地辨認(rèn) 出后者。標(biāo)識(shí)層54是由含有兩種混合組分56和58的油墨混合物形 成，其中對(duì)紅外線激光透射的混合組分56用于標(biāo)刻，而另一個(gè)混合 組分58吸收激光輻射。其中，油墨混合物由對(duì)激光輻射透射的淺底 色56和吸收性煤灰顆粒物58組成。
在區(qū)域60中，選擇合適的激光器參數(shù)，用標(biāo)刻激光照射標(biāo)識(shí)層 54,使吸收性混合組分58在激光輻射作用下被移除、改變或者失活。 這里，根據(jù)所用材料的不同，吸收性混合組分的反射特性會(huì)例如減
料。在照射下，油墨混合物的光學(xué)特性在區(qū)域60中會(huì)發(fā)生不可逆的改 變。這里，可能使用的效果包括顏色的改變、變更、減淡、油墨混合 物斜面顏色的改變，或者標(biāo)識(shí)層54的偏振和發(fā)光特性局部上的改變。 在本具體實(shí)施例中，煤灰顆粒58受到激光輻射的撞擊而從油墨混合物 中被移除。這樣，在被照射區(qū)域60中只剩下淡色油墨56,如圖6中主 視圖所示。
除了標(biāo)識(shí)層54自身的變化，激光輻射會(huì)穿透區(qū)域60中的部分
透射層54,吸收層52中同樣會(huì)產(chǎn)生如上所述的視覺(jué)可見變化。標(biāo) 識(shí)60在本具體實(shí)施例中為字符串"12"，:帔標(biāo)刻在兩個(gè)層52和54上。 通過(guò)標(biāo)識(shí)層54形成的線形圖案是在單個(gè)工作步驟中印刷完成的，所 以標(biāo)識(shí)60內(nèi)外的淡色和深色圖案部分彼此間印刷得很好。這樣，通 過(guò)傳統(tǒng)方法就不能重復(fù)了 。
圖8所示的是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的橫截面圖。基質(zhì) 70上印有吸收性標(biāo)識(shí)層72，這種吸收性標(biāo)識(shí)層是由上述那種由兩種 混合組分74和76組成的油墨混合物形成的。所述標(biāo)識(shí)層上印有激 光輻射透射層78，可以用上述凹版印刷術(shù)進(jìn)行印刷。模壓已印好的 基質(zhì)，也可以在處理完無(wú)浮飾印刷層78后的砑光步驟中進(jìn)行。
隨后，在區(qū)域80印刷基質(zhì)上的激光撞擊作用下，吸收性混合組 分76從標(biāo)識(shí)層72中被移除，改變或者失活，從而將標(biāo)識(shí)引入涂料。 這里，由于油墨和紙之間粘結(jié)得很好，所以透射層78保持不動(dòng)，在 受到激光作用區(qū)域80內(nèi)也是如此。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的鈔票卯。在這個(gè)具體實(shí) 施例中，吸收層92由彩色金屬薄片94形成，金屬薄片上氣相沉積 有一層薄的鋁層96。激光輻射透射層98印在有涂層的金屬薄片上， 在印刷過(guò)程中或者之后模壓基質(zhì)。用紅外線激光輻射在預(yù)設(shè)區(qū)域 IOO內(nèi)標(biāo)記鈔票，鋁層96局部被蒸發(fā)或者轉(zhuǎn)變成透射性。這里，透 射層98也保持不動(dòng)。
在圖10所示的具體實(shí)施例中，吸收層110和部分透射層120 都是通過(guò)如上述那種由兩種混合組分組成的油墨混合物形成的，這
兩種混合組分分別包括激光輻射透射性混合組分112或者122和吸
收性混合組分114或者124。處理完兩個(gè)層110和120后，對(duì)基質(zhì) 進(jìn)行砑光和模壓處理。
經(jīng)過(guò)激光輻射后，標(biāo)識(shí)區(qū)域116中兩個(gè)層的吸收性混合組分114 和124^^皮移除、改變或者失活。受到激光輻射發(fā)出的撞擊后，標(biāo)識(shí) 區(qū)域會(huì)顯示出 一種混合顏色，這種混合顏色在高對(duì)比度下與周圍顏 色相比顯得很突出。
圖11是矢量激光編碼機(jī)的掃描器200對(duì)基質(zhì)202進(jìn)行標(biāo)刻的示 意圖。其中，基質(zhì)上含有序列號(hào)204或者另一個(gè)獨(dú)特標(biāo)識(shí)?；|(zhì)202 可以是已經(jīng)被完全切割的有價(jià)文件、 一張含有很多紙幣的有價(jià)文件 或者連續(xù)格式的安全紙。
紅外線激光束220是由后視鏡和輸出鏡之間的激光諧振腔222 產(chǎn)生的，而且可以通過(guò)波型隔膜224調(diào)整成所謂的模式，即將激光 束限定到某個(gè)直徑和在某些空間分布范圍內(nèi)的振動(dòng)狀態(tài)。輸出光束 226穿過(guò)光束擴(kuò)展望遠(yuǎn)鏡228，作為擴(kuò)展光束206經(jīng)過(guò)掃描器200 的入口孔徑212,經(jīng)由兩個(gè)活動(dòng)反射鏡208后發(fā)生偏離。其中一個(gè) 活動(dòng)反射鏡產(chǎn)生x方向的偏離，而另一個(gè)產(chǎn)生y方向的偏離。平掃 描場(chǎng)透鏡210將激光束206集中在基質(zhì)202上，在受激光撞擊的涂 料上用上述方法形成標(biāo)識(shí)。
光束擴(kuò)展望遠(yuǎn)鏡228是用來(lái)保證光束良好的可聚焦性。擴(kuò)展越 大，光路末段的平掃描場(chǎng)透鏡210的光束可聚焦性越好。然而，還 必須使用更大的掃描器反射鏡208,它慣性更大而且使光束偏轉(zhuǎn)得
更慢。優(yōu)選的光束擴(kuò)展是使線偏振光束平行的束腰位于平掃描場(chǎng)透 鏡210的平面上，從而使光束具有良好的可聚焦性。
另一個(gè)選擇是使束腰位于掃描器200的入口孔徑212，以避免 波束圖型邊緣的損失，從而使基質(zhì)202上的光束強(qiáng)度更高。
所用平掃描場(chǎng)透鏡的焦距一般在100和420mm之間，優(yōu)選焦距 是大約160mm。標(biāo)刻過(guò)程中，基質(zhì)202以速度v移動(dòng)。傳感器探測(cè) 到這個(gè)速度并傳輸給電腦后控制反射鏡208的運(yùn)動(dòng)，以抵消標(biāo)刻時(shí) 基質(zhì)的速度v。因而，這種標(biāo)刻方法尤其適用于對(duì)有價(jià)文件進(jìn)行高 速無(wú)接觸標(biāo)刻，就像平常在印刷店一樣。
基質(zhì)202的標(biāo)識(shí)區(qū)一般如一張鈔票一樣大小。例如，當(dāng)平掃描 場(chǎng)透4竟210的焦距為163mm時(shí)，可以用軸長(zhǎng)分別為大約190mm和 大約140mm的橢圓形構(gòu)成標(biāo)識(shí)區(qū)。
根據(jù)所用基質(zhì)的不同，二氧化碳激光器、Nd:YAG激光器或者 波長(zhǎng)范圍在紫外線和遠(yuǎn)紅外線之間的其他類型激光器，都可以作為 輻射源。激光器也可以優(yōu)選地經(jīng)常在二倍頻或者三倍頻下工作。然 而，可以優(yōu)選地使用近紅外線尤其是基本波長(zhǎng)為1064nm的Nd:YAG 激光器作為激光源，因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)范圍與所用基質(zhì)和印刷油墨的吸收 特性匹配得很好。根據(jù)不同的應(yīng)用情況，例如平掃描場(chǎng)透鏡210和 基質(zhì)202之間距離的變化，激光輻射的光斑大小可以在幾微米到幾 毫米之間變化。光斑大小通常都是100pm。
通過(guò)改變平掃描場(chǎng)透鏡210和基質(zhì)202之間的距離，或者調(diào)整 掃描器200前的光束擴(kuò)展228,可以系統(tǒng)地改變光斑大小，從而在
高能量密度下形成精細(xì)標(biāo)識(shí)，在低能量密度下形成寬大標(biāo)識(shí)，尤其
對(duì)于精細(xì)標(biāo)識(shí)來(lái)說(shuō)，可以調(diào)整光束擴(kuò)展228使束腰位于平掃描場(chǎng)透 鏡210的平面上。這樣如果合適的話，可以用波型隔膜224減小光 束直徑以防止波束圖型的邊緣遮住入口孔徑的邊緣。如果這樣，光 束的總能量會(huì)減少。能量密度和總能量可以各自依次影響標(biāo)識(shí)的類 型和外) 見。
掃描器200可以直接粘附到激光器上，也可以通過(guò)光波導(dǎo)或者 光束偏轉(zhuǎn)將激光引導(dǎo)到掃描器上。目前優(yōu)選的是光束偏轉(zhuǎn)，因?yàn)檫@ 樣損失的能量和光束質(zhì)量很小。
所用激光打標(biāo)機(jī)的連續(xù)輸出功率 一 般在幾瓦和幾百瓦之間。 Nd:YAG激光器能用激光二極管實(shí)現(xiàn)較小結(jié)構(gòu)尺寸和高質(zhì)量光束條 件下較低的總輸出功率，也能用泵燈實(shí)現(xiàn)高輸出功率。為了不降低 有價(jià)文件工業(yè)生產(chǎn)線的速度，可以優(yōu)選地用移動(dòng)迅速的檢流計(jì)完成 標(biāo)識(shí)。這種4會(huì)流計(jì)可以引導(dǎo)光束以1 m/s以上的速度，優(yōu)選是4 m/s 以上的速度穿過(guò)基質(zhì)。10 m/s以上為最優(yōu)選速度，尤其適合不需要 很大總能量的效果。在這種速度下，在基質(zhì)或者涂層的每部分上只 需消耗很少能量，這樣可以優(yōu)選地使用輸出功率約100瓦的泵燈式 Nd:YAG激光器。
通常標(biāo)刻的參數(shù)和設(shè)置如下波型隔膜的口子為1至5mm,優(yōu) 選為2mm;光束擴(kuò)展倍數(shù)為3x和9x之間，優(yōu)選為4.5x;調(diào)整光束 擴(kuò)展望遠(yuǎn)鏡的焦距，在掃描器的入口孔徑處實(shí)現(xiàn)最大功率吞吐量； 掃描器的光束孔徑被設(shè)計(jì)為7和15mm之間，優(yōu)選為約10mm;平掃描場(chǎng)透鏡的焦距在100和420mm之間，優(yōu)選為約163mm;在透 鏡和基質(zhì)之間選擇一個(gè)焦點(diǎn)距離，使與焦距相符的光束距離更短從 而產(chǎn)生去聚焦；脈沖頻率在20kHz和連續(xù)波運(yùn)行之間。
通過(guò)改變標(biāo)刻參數(shù)，例如激光器輸出功率、曝光時(shí)間、光斑大 小、標(biāo)刻速度和激光器工作模式等，標(biāo)刻結(jié)果會(huì)在很大范圍內(nèi)改變。 例如，可以用激光器產(chǎn)生那個(gè)線形標(biāo)識(shí)，如銘文或者同一區(qū)域中含 有線形圖案的標(biāo)識(shí)。
為了產(chǎn)生線形標(biāo)識(shí)，例如銘文，應(yīng)將激光器輸出功率值設(shè)定在 50和100w之間，優(yōu)選為約80w,將激光束的穿透速度控制在2至 1 Om/s之間，優(yōu)選為約7m/s。
為了產(chǎn)生同一區(qū)域中的標(biāo)識(shí)，應(yīng)將激光器功率設(shè)在50至100w 之間，優(yōu)選為約95w,將激光束的穿透速度控制在5至30m/s之間， 優(yōu)選為約20m/s。表面圖案中各線條的直線距離應(yīng)在50至380fim之 間，優(yōu)選為180至250pm之間。
這樣，就可以用激光器形成線形標(biāo)識(shí)，如銘文或者同一區(qū)域中 含有線條圖案的標(biāo)識(shí)。后者的線距離在50至380pm之間，優(yōu)選為 180至250)im之間。除了在正面，還可以在印刷面上用從基質(zhì)后面 發(fā)射的激光顯示基質(zhì)202中的激光撞擊。這樣，基質(zhì)202優(yōu)選地對(duì) 激光波長(zhǎng)的吸收越低越好。
在產(chǎn)生不同效果的激光標(biāo)刻過(guò)程中，也可以改變激光器參數(shù)。 例如，可以改變脈沖激光標(biāo)刻時(shí)的脈沖序列頻率，使某些區(qū)域中的 部分透射層纟皮移除。 鈔票或者其他價(jià)值載體通常都印在薄板上，但也可以印在巻筒 紙上。
一般而言，在薄板上印刷可以實(shí)現(xiàn)更小的印刷變化，即+/-1.5
mm。 每個(gè)單獨(dú)纟氏幣,下面也4皮稱作ups， 相鄰成行i丈置而且每列上 下排列。優(yōu)選的激光標(biāo)刻裝置是彼此連接，這樣與每巻紙幣對(duì)應(yīng)， 如圖12所示。
圖12中的激光打標(biāo)機(jī)230含有很多激光器，薄板232同時(shí)具有 激光標(biāo)刻區(qū)和激光修正區(qū)。在所示具體實(shí)施例中，薄板232含有6 列和6行，鈔票上36個(gè)單獨(dú)紙幣234或者其他數(shù)據(jù)載體都位于這張 薄板上，薄板朝箭頭方向移。對(duì)于每列來(lái)說(shuō)，激光管236都位于印 刷薄板232上方，它們和相連的掃描器238 —起對(duì)那列上的單獨(dú)紙 幣234進(jìn)行激光標(biāo)刻或者修正。這種排列方式可以在很大程度上提 高生產(chǎn)能力，因?yàn)閱我患す馐恍枰谡麄€(gè)印刷薄板上移動(dòng)，而僅 僅只需在印刷薄板的列分界線上移動(dòng)一下。通過(guò)掃描器238中的反 射鏡發(fā)生偏轉(zhuǎn)的激光輻射，如圖ll所示，對(duì)單個(gè)ups進(jìn)行撞擊。
通常，單張紙印刷機(jī)的速度是每小時(shí)10,000張。根據(jù)具體實(shí)施 例的不同，相應(yīng)巻筒紙速度為2 m/s至3.3 m/s。在印刷其他巻筒狀 材料時(shí)，也可以達(dá)到巻筒紙的這些速度。由于激光標(biāo)刻過(guò)程要適應(yīng) 印鐵線的典型條件，所以必須能在以選用速度移動(dòng)的基質(zhì)上打上標(biāo) 識(shí)。如果可以的話，印刷圖像的檢測(cè)也必須以這種速度完成。
圖13是印刷機(jī)250的示意圖，它含有用于標(biāo)刻鈔票等的激光系 統(tǒng)270。激光系統(tǒng)270本身在圖14中有更詳細(xì)的描述，為橫截面圖。
印刷機(jī)250配備有流水式給紙裝置252、印刷塔254、壓印滾筒
258、輸墨裝置260和進(jìn)紙匣262,其中印刷塔配備有用于墊紙的停 轉(zhuǎn)鼓256。 壓印滾筒258其中一部分可墊兩張紙(圖13中黑色部 分)，另一部分中斷墊紙(圖13中白色部分)。
在流水式給紙裝置252中，可以放有已印好的紙張、剛剛才被 激光標(biāo)刻過(guò)的紙張和現(xiàn)在通過(guò)印刷機(jī)250而只引入標(biāo)識(shí)的紙張。然 而，由于激光系統(tǒng)270的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，現(xiàn)在也可以在印刷機(jī)250中 對(duì)紙張進(jìn)行印刷和激光標(biāo)刻了 。和激光標(biāo)刻一起進(jìn)行的印刷過(guò)程，
例如凹版印刷印記。
發(fā)明人現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，最適合激光標(biāo)刻的位置是壓印滾筒258。在 流水式給紙裝置252中，紙張是堆疊的。這樣，每張紙都可以被相 鄰的下一張紙引導(dǎo)。在進(jìn)紙匣262中，紙張是"自由擺動(dòng)"，即只在 它們疊成 一 堆時(shí)才在固定的叼口被引導(dǎo)。
此外，滾筒形組件壓印滾筒258的優(yōu)勢(shì)是，其跨度在尺寸上適 用于兩張紙而且曲率最小。曲率越小，需要進(jìn)行抵消的變形就越小， 由于平掃描場(chǎng)透鏡210 (圖11)與印刷紙張之間距離的改變而引起 光束直徑的變化也就越小。
激光系統(tǒng)270的構(gòu)造中最大的優(yōu)勢(shì)在于，給紙裝置252和帶有 紙張引導(dǎo)的壓印滾筒258、以及下游的輸墨裝置260保持著接觸。 這樣，用印刷才幾250也可以進(jìn)行傳統(tǒng)編碼，尤其是還可以同時(shí)進(jìn)行 激光標(biāo)刻?；谶@個(gè)原因，將激光系統(tǒng)270放在給紙裝置252上方 的安排就顯得不如之前那么好。根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)激光器的諧振腔
222和掃描器200在空間上都是分開的，因?yàn)閷?duì)于冷卻水的控制流， 激光諧振腔222不能傾斜而必須水平放置。
原則上，可以用反射鏡或者光波導(dǎo)將激光束從諧振腔222引導(dǎo) 到掃描器200。然而，光波導(dǎo)的缺點(diǎn)是會(huì)使光束質(zhì)量惡化而且造成 功率損失。此外，參數(shù)范圍是有限的，因?yàn)槊}沖太強(qiáng)會(huì)破壞光波導(dǎo)， 如光量開關(guān)脈沖激光器發(fā)出的脈沖。因而，圖14最清楚地顯示在根 據(jù)本發(fā)明的激光系統(tǒng)270中，使用了位于束管274拐角處的反射鏡 272。圖14的橫截面只描述了一個(gè)激光器，但可以理解，多個(gè)激光 器，例如6個(gè)，是連續(xù)放置在一起的，如圖12所示。
激光系統(tǒng)270的架子由增固架276組成，增固架的設(shè)計(jì)與產(chǎn)生 振動(dòng)的有限元分析一致。這里，目標(biāo)是激光系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成能在印刷機(jī) 250振動(dòng)時(shí)完成任務(wù)，這種振動(dòng)不是被搖動(dòng)引起的，而且在同時(shí)進(jìn)行的 印刷過(guò)程中是不可避免的。增固架276位于輸墨裝置260的外罩上， 而且旋臂方向激光點(diǎn)的冷卻水管道被粘附在吊架的螺紋上用來(lái)運(yùn)輸 印刷機(jī)250,這樣可以提供很大的承載能力。
增固架276有兩部分，內(nèi)骨架懸掛在外框架里。借助附在外面 的氣壓彈簧(沒(méi)有顯示出來(lái))，外框架可以在多個(gè)固定位置和頂部位 置之間快速地來(lái)回移動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)，可以使用例如一個(gè)遮蓋曲 柄和一個(gè)索纜絞車。固定位置與平掃描場(chǎng)透鏡210各種可能的焦距 和焦點(diǎn)距離相對(duì)應(yīng)。
內(nèi)骨架在高度和角度方面可以進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，例如借助于曲柄， 從而精確地;〖交準(zhǔn)平掃描場(chǎng)透鏡210的高度和輻射206的方向。高度
位置可以用刻度指出，因而可以精確地重現(xiàn)。由于有固定位置，所以
如果激光器被上下移動(dòng)，例如在輸墨裝置260上工作，也不會(huì)丟失校
準(zhǔn)的位置。
位于板278上的諧振腔222可以和束管274 —起移動(dòng)，將銘刻單 元與ups的列排列對(duì)齊。防護(hù)室280位于壓印滾筒258上方，可以屏 蔽激光輻射并通過(guò)管道排出產(chǎn)生的氣體和灰塵，所述管道在圖中沒(méi)有 描述。這里，防護(hù)室280是嵌入的，所以對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的焦點(diǎn)距離而言， 即使在不同的固定位置，它的位置也不會(huì)改變；只有在輸墨裝置260 的工作位置才向上移動(dòng)。分別在朝著壓印滾筒258和掃描器200的方 向，用對(duì)激光不透射的刷子以及波紋管282關(guān)閉防護(hù)室280。
通過(guò)可以探測(cè)基板或者印刷過(guò)程的傳感器以及速度測(cè)量結(jié)果，可 以控制激光標(biāo)刻?；暹吘壍膫鞲衅魇且粋€(gè)高度精確、快速的漫反射 傳感器。
壓印滾筒的速度被一個(gè)探磁針經(jīng)周期磁帶降下來(lái)，所述磁帶位于 壓印滾筒258內(nèi)層。在壓印滾筒的部分跨度上，沒(méi)有基板停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 掃描分辨率為25 pm。關(guān)于恒定速度的假設(shè)是不可能的，因?yàn)橛∷C(jī) 250各種同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程通常都是通過(guò)中央發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，因而基板運(yùn)動(dòng) 是呈周期性變化的。
漫反射傳感器的信號(hào)被傳送到一個(gè)"觸發(fā)器盒"中，它控制著激光 器。由磁帶測(cè)量的激光標(biāo)刻起動(dòng)距離和隨后產(chǎn)生標(biāo)識(shí)的距離，每個(gè)都 可以通過(guò)編程相互獨(dú)立地輸入電腦程序中。
可以定義一個(gè)阻斷距離或者通過(guò)磁帶確定一個(gè)基板位置，來(lái)阻斷
漫反射傳感器的其他信號(hào)。這里，起動(dòng)信號(hào)僅允許在磁帶的一個(gè)末端 (即基板末端)之后，而且只有再到達(dá)磁帶的末端才能阻斷一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)載體的生產(chǎn)方法，這種數(shù)據(jù)載體含有圖案、字母、數(shù)字或圖像形式的視覺(jué)可見標(biāo)識(shí)，生產(chǎn)這種數(shù)據(jù)載體的步驟a)選擇預(yù)定的激光輻射光譜；b)將激光輻射吸收層應(yīng)用在數(shù)據(jù)載體的基質(zhì)上；c)將對(duì)激光輻射部分透射性的一層蓋印在吸收層上；d)在部分透射性層的印刻過(guò)程中或之后模壓基質(zhì)；e)將選定的激光輻射光譜產(chǎn)生的激光輻射對(duì)涂料進(jìn)行撞擊，至少在吸收層上產(chǎn)生視覺(jué)可見標(biāo)識(shí)。
2. 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在步驟c)對(duì)所述部 分透射性層進(jìn)行凹版印刷，并且在印刷過(guò)程中模壓所述基質(zhì)。
3. 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，處理完所述吸收層 和部分透射性層后，所述基質(zhì)已被隱秘地浮飾。
4. 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，處理完所述吸收層 和部分透射性層后，所述基質(zhì)已被砑光。
5. 如權(quán)利要求1至4中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在 步驟c)對(duì)所述部分透射性層印上精細(xì)圖案，尤其是連接環(huán)、縮微文本和 圖形元件等。
6. 如權(quán)利要求1至5中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在 步驟b)中印刷所述吸收層，尤其是進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。
7. 如權(quán)利要求1至5中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在 步驟b )中把有涂層或無(wú)涂層的金屬薄片用作吸收層。
8. 如權(quán)利要求1至7中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在 步驟b)所述吸收層形成了一個(gè)連續(xù)區(qū)域。
9. 如權(quán)利要求1至8中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，通 過(guò)各種不同的印刷方法或印刷參數(shù)將步驟b )中的所述吸收層應(yīng)用在子區(qū) 域內(nèi)，使子區(qū)域在步驟e)中激光撞擊作用下受到不同的影響。
10. 如權(quán)利要求1至9中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，步 驟e)中的激光器參數(shù)是選定的，這樣部分透射性層在激光撞擊作用下完 全保持不動(dòng)。
11. 如權(quán)利要求1至9中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在 步驟e)所述激光撞擊過(guò)程中激光器參數(shù)是變化的，從而使所述部分透射 層部分保持不動(dòng)而部分被移除。
12. 如權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于， 步驟e)所述激光撞擊時(shí)的激光器參數(shù)是選定的，從而使涂料上的壓紋保 持不動(dòng)。
13. 如權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，在步驟e)所述激光撞擊過(guò)程中激光器參數(shù)是變化的，從而使涂料上的壓 紋部分保持不動(dòng)而部分^皮移除。
14. 如權(quán)利要求1至13中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于， 步驟e)中所述激光輻射引起的激光撞擊從所述基質(zhì)正面開始，所述基質(zhì) 上應(yīng)用有印刷層。
15. 如權(quán)利要求1至13中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于， 步驟e )中所述激光輻射引起的激光撞擊從所述基質(zhì)后面開始。
16. 如權(quán)利要求1至15中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于， 所述吸收層和至少部分吸收層彼此完全或者部分重疊。
17. 如權(quán)利要求1至16中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于， 保護(hù)層在所述激光輻射引起的激光撞擊前和/或后應(yīng)用。
18. 如權(quán)利要求1至17中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于， 波長(zhǎng)范圍為0.8iim至3 pm之間的紅外線激光器，尤其是Nd:YAG激光 器，是步驟e)中用于標(biāo)刻的激光源。
19. 如權(quán)利要求1至18中至少一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于， 激光束以1 m/s以上的速度穿過(guò)基質(zhì)以形成步驟e)中的激光撞擊，優(yōu)選 速度為4 m/s以上，最優(yōu)選速度為10 m/s以上。
20. —種數(shù)據(jù)載體，尤其是有價(jià)文件或者安全紙，這種數(shù)據(jù)載體含有 基質(zhì)和基質(zhì)上的涂料，并通過(guò)激光輻射在涂料中引入圖案、字母、數(shù)字或 者圖像形式的標(biāo)識(shí)，其特征在于，所述涂料包括一層激光輻射吸收層和一 層印刷層，所述印刷層位于所述吸收層上并且對(duì)激光輻射部分透射性；在部分透射性層的撞擊過(guò)程中或者撞擊之后，模壓印刷基質(zhì)。
21. 如權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于，所述部分透射性 層是由凹版印刷層形成。
22. 如權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于，所述部分透射性 層包含一種油墨混合物，所述油墨混合物含有一種激光輻射吸收性混合組 分和一種激光輻射透射性混合組分。
23. 如權(quán)利要求20至22中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)載體在標(biāo)識(shí)區(qū)上有隱秘的浮飾。
24. 如權(quán)利要求20至23中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述部分透射性層在所述標(biāo)識(shí)區(qū)沒(méi)有受到破壞。
25. 如權(quán)利要求20至24中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述部分透射性層上印有精細(xì)圖案，尤其是連接環(huán)、縮微文本和圖形元件等。
26. 如權(quán)利要求20至25中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述吸收層是由印刷層形成的，尤其是絲網(wǎng)印刷層。
27. 如權(quán)利要求20至26中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述吸收層是由有涂層或無(wú)涂層的金屬薄片形成的。
28. 如權(quán)利要求27中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于，所述 吸收層是由有金屬箔涂料的彩色金屬薄片形成的。
29. 如權(quán)利要求20至28中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述吸收層形成了 一個(gè)連續(xù)區(qū)域。
30. 如權(quán)利要求20至29中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述吸收層包含一種油墨混合物，所述油墨混合物含有一種激光輻射吸收 性混合組分和 一種激光輻射透射性混合組分。
31. 如權(quán)利要求20至30中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述涂料具有光變特性。
32. 如權(quán)利要求20至31中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述涂料包括一層或多層保護(hù)層。
33. 如權(quán)利要求20至32中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述吸收層和部分透射性層彼此完全或部分重疊。
34. 如權(quán)利要求20至33中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述涂料位于吸收層下方，所述吸收層包括對(duì)激光輻射部分透射性的另一層。
35. 如權(quán)利要求34所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于，所述另一部分透 射性層在標(biāo)識(shí)區(qū)上包括在某些觀察條件下才能看出的視覺(jué)可見特征，和/ 或機(jī)讀特征。
36. 如權(quán)利要求20至35中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)載體的基質(zhì)是綿紙或者塑料薄片。
37. 如權(quán)利要求20至36中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)載體是安全元件、鈔票、有價(jià)文件、護(hù)照、身份證、證書或者另 一種有保護(hù)手段的產(chǎn)品。
38. 如權(quán)利要求1至37中至少一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)載體是用于保護(hù)任何 一種防偽產(chǎn)品。
39. 如權(quán)利要求1至19中至少一項(xiàng)所述的含有用于執(zhí)行生產(chǎn)方法的 激光系統(tǒng)的印刷機(jī)，其特征在于，所述激光系統(tǒng)位于所述印刷機(jī)的壓印滾 筒裝置之上，通過(guò)所述激光輻射對(duì)壓印滾筒上的數(shù)據(jù)載體進(jìn)行撞擊從而標(biāo)刻。
40. 如權(quán)利要求39所述的印刷機(jī)，其特征在于，所述激光系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)考慮到了所述印刷機(jī)在印刷過(guò)程中的振動(dòng)。
41. 如權(quán)利要求39或40所述的印刷機(jī)，其特征在于，所述激光系統(tǒng) 包括至少一個(gè)標(biāo)刻激光器，所述標(biāo)刻激光器含有一個(gè)水平放置的激光諧振 腔，所述激光諧振腔通過(guò)束管與掃描器相連從而使激光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
42. 如權(quán)利要求39至41中任何一項(xiàng)所述的印刷機(jī)，其特征在于，所 述激光系統(tǒng)在一個(gè)或者多個(gè)工作位置和服務(wù)位置之間是垂直移動(dòng)的，所述 激光系統(tǒng)可以在工作位置對(duì)數(shù)據(jù)載體進(jìn)行激光撞擊，而印刷機(jī)的壓印滾筒 和下游印刷裝置可以到達(dá)服務(wù)位置。
43. 如權(quán)利要求39至42中任何一項(xiàng)所述的印刷機(jī)，其特征在于，所 述激光系統(tǒng)含有 一個(gè)屏蔽激光輻射的防護(hù)室，位于所述壓印滾筒裝置的正 上方，被設(shè)計(jì)成用來(lái)排出標(biāo)刻時(shí)產(chǎn)生的氣體和灰塵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有基質(zhì)(20)和基質(zhì)上涂料(12)的數(shù)據(jù)載體，尤其是有價(jià)文件或者安全紙。通過(guò)激光輻射作用，在涂料(12)中引入圖案、字母、數(shù)字或者圖像形式的標(biāo)識(shí)(14)。根據(jù)本發(fā)明，涂料(12)包括一層激光輻射吸收層(22)和一層印刷層(24)，印刷層位于吸收層上并且對(duì)激光輻射部分透射性。在部分透射性層(24)的印刻過(guò)程之中或者之后，模壓(26)印刷基質(zhì)。
文檔編號(hào)B42D15/10GK101184632SQ200680018819
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者喬治·德普塔, 彼得·弗倫茨 申請(qǐng)人:德國(guó)捷德有限公司