СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЦВЕТНОГО ЗАЩИТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ВНУТРИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА, ВИДИМОГО В ПРОХОДЯЩЕМ СВЕТЕ И ОТОБРАЖЕННОГО НА ЛИЦЕВОЙ И ОБОРОТНОЙ ПОВЕРХНОСТЯХ ЭТОГО МАТЕРИАЛА СОВОКУПНОСТЬЮ СООСНЫХ ВХОДНЫХ ОТВЕРСТИЙ, И ЛИСТОВОЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2015 года по МПК B42D25/40 B42D25/435 G02B5/128 

Настоящее изобретение относится к специальным видам печати и позволяет создать в теле листового материала оригинальное изображение, защищающее его от подделки.

Предшествующий уровень техники

Известен способ создания в листовом материале изображения, видимого в отраженном свете, заключающийся в образовании внутри листового материала изображения и его подсветке лучами, отраженными внутри листового материала от монослоя микролинз в виде прозрачных микрошариков, частично погруженных в прозрачный связывающий материал, нанесенный на зеркальную отражающую поверхность. При этом заранее изготовленное изображение размещают над монослоем линз (см., например, патент РФ №2101779 C1, кл. G09F 13/16, B60R 13/00, B32B 9/00).

Этот способ позволяет увидеть в отраженном свете изображение, заранее заложенное во внутрь листового материала в виде слоя. Однако он не позволяет увидеть это изображение в свете, проходящем насквозь через листовой материал. Кроме того, это изображение закладывается в листовой материал, а не создается в нем в процессе обработки, из-за чего оно не может быть оригинальным и не способно защитить его от подделки.

Известен также более эффективный способ подсветки изображения внутри листового материала путем отражения на него света от монослоя линз в виде прозрачных микрошариков, частично погруженных в отражающий слой, нанесенный на подложку из пластика и содержащий твердый раствор флуоресцентных или люминофорных цветонесущих частиц (см., например, патент РФ №2075906, кл. G02B 5/00).

Такой способ позволяет не только ярче подсвечивать изображение внутри листового материала, но и сделать его цветным.

Известен также способ создания изображения путем воздействия импульсами лазерного излучения на расположенный в листовом материале монослой микролинз в виде микрошариков (см., например, патент РФ №2319185, кл. G02B 5/12, G02B 27/22).

Однако в отличие от способа по патенту №2075906, в рассматриваемом патенте под микрошариками монослоя размещают не светоотражающий, а светочувствительный материал.

Если на определенные микрошарики монослоя воздействовать расходящимся под определенным углом слабым рассеянным лазерным излучением, направляя его, например, через маску или путем сканирования монослоя микролинз, то каждый заданный микрошарик определенным образом преломит падающий на него луч, под определенным углом направит его на светочувствительный материал и нанесет на него элемент создаваемого изображения.

Чтобы увидеть это изображение, нужно направить на листовой материал с монослоем микролинз свет под тем же углом, под которым это изображение создавалось. При этом элементы изображения на светочувствительном материале, отразившись через микролинзы, создадут над листовым материалом мнимое, как бы подвешенное изображение.

Создаваемое этим способом изображение видно в отраженном свете, но его невозможно увидеть цветным в проходящем свете. Скорость создания такого изображения очень низкая, из-за чего его невозможно использовать при промышленном производстве банкнот - самой массовой продукции, нуждающейся в защите от подделки.

Кроме того, идентификация мнимого изображения требует соблюдения определенных условий, из-за чего этот способ не получил распространения для создания надежного публичного признака, защищающего банкноты от подделки.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения положена задача получения такого способа создания цветного защитного изображения внутри листового материала, видимого в проходящем свете и отображенного на лицевой и оборотной поверхностях этого материала совокупностью соосных входных отверстий, который позволил бы создавать легко распознаваемый публичный защитный признак, обеспечивающий надежную защиту банкнот и других требующих защиты изделий от подделки.

Поставленная задача решается тем, что в способе создания цветного защитного изображения внутри листового материала, видимого в проходящем свете и отображенного на лицевой и оборотной поверхностях этого материала совокупностью соосных входных отверстий, заключающемся в образовании внутри листового материала изображения и его подсветке лучами, отраженными внутри листового материала от монослоя микролинз в виде прозрачных микрошариков, частично погруженных в отражающий слой, нанесенный на подложку из пластика и содержащий твердый раствор флуоресцентных или люминофорных цветонесущих частиц, в соответствии с изобретением на монослой микролинз последовательно наносят слой пластика и слой металлической фольги, воздействуют импульсами лазерного излучения на каждую заданную точку на поверхности фольги, под действием энергии импульса лазерного излучения образуют отверстие в слое фольги, последовательно расплавляют в пределах лазерного пятна слой пластика под фольгой, материал отражающего слоя под монослоем микролинз и пластик подложки, образуют расплав из этих материалов, обволакивают этим расплавом микролинзы, сжимают лазерный луч при взаимодействии с этим расплавом за счет эффекта самофокусировки, расплавляют сжатым лазерным лучом микролинзы в пределах уменьшенного лазерного пятна и сплавляют их между собой, образуют сквозное отверстие в подложке пластика и, при завершении действия импульса лазерного излучения, вызывают кристаллизацию расплавленного пластика, образуют кластеры из микролинз с образованными на них кристаллами с вкраплениями окрашенных частиц материала отражающего слоя, создают из образованных в пределах лазерного пятна кластеров и сплавленных между собой микролинз одну точку цветного защитного изображения, а из совокупности всех заданных точек образуют внутри листового материала видимое в проходящем свете изображение из окрашенных кластеров и не окрашенных сплавленных микролинз, отображенное на лицевой и оборотной поверхностях листового материала совокупностью соосных входных отверстий.

При таком способе создания защитного изображения внутри листового материала образуют оригинальное изображение из точек, каждая из которых содержит окрашенные в определенный цвет и усеянные кристаллами кластеры, а также желтоватые сплавленные между собой микролинзы.

При этом на лицевой и оборотной поверхностях листового материала имеются соосные отверстия, каждая пара которых соответствует определенной точке внутри листового материала.

Так как созданное внутри листового материала изображение видно лишь в проходящем через сквозные отверстия свете, а в отраженном свете это изображение представлено совокупностью входных отверстий на обеих поверхностях листового материала, получен оригинальный, до сих пор не известный, легко различимый публичный признак, надежно защищающий листовой материал от подделки.

Целесообразно, что листовой материал для реализации способа выполняют из слоя пластика, на который наносят слой отражающего свет материала, частично погружают в него монослой микролинз из прозрачных микрошариков, закрывают поверх монослоя микролинз слоем пластика и покрывают его слоем фольги.

При таком способе создания защитного изображения заранее создают листовой материал, содержащий все компоненты для образования внутри него оригинального цветного, до сих пор не известного изображения, видимого лишь в проходящем свете, полностью подготовленного для воздействия на него импульсами лазерного излучения.

Целесообразно, что задерживают слоем фольги рассеивание тепла в зоне кристаллизации расплавленного пластика, замедляют скорость его кристаллизации и вызывают рост кристаллов большого размера.

При таком способе создания защитного изображения создают внутри листового материала объемную композицию из крупных окрашенных кристаллов, обеспечивающую в проходящем свете высокий художественный эффект.

Целесообразно, что через созданные лазерными лучами отверстия пропускают во внутрь листового материала проходящий свет, многократно отражают его между слоем фольги и не поврежденными лазерными лучами участками монослоя микролинз, частично погруженных в отражающий свет материал, направляют этот свет на образованное внутри листового материала изображение и усиливает его свечение.

При таком способе создания защитного изображения обеспечивается настолько яркая подсветка созданного внутри листового материала изображения, что его легко рассматривать на значительном расстоянии от глаз наблюдателя. Это подчеркивает уникальность созданного публичного защитного признака.

Целесообразно, что наблюдают созданное внутри листового материала изображение под тем же углом, под которым импульсы лазерного излучения направляют на листовой материал для его создания.

При таком способе создания защитного изображения уникальный защитный признак в виде цветного изображения, видимого в проходящем свете, дополняется определенными условиями его идентификации, что усиливает защиту от подделки изделий с такими изображениями.

Целесообразно, что последовательно воздействуют на листовой материал импульсами лазерного излучения под различными углами, создают внутри этого материала разные изображения и наблюдают их под теми же углами, под которыми они были созданы.

При таком способе создания защитного изображения еще более усиливается защита листового материала от подделки за счет создания внутри него более одного цветного изображения, каждое из которых видимо в проходящем свете при соответствующих углах наблюдения.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее изобретение варианта осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг.1 иллюстрирует предлагаемый способ создания цветного защитного изображения внутри листового материала, видимого в проходящем свете и отображенного на лицевой и оборотной поверхностях этого материала совокупностью соосных входных отверстий.

Фиг.2 - разрез А-А на Фиг.1.

Фиг.3 - листовой материал для реализации способа.

Фиг.4 - голубое изображение внутри листового материала в проходящем свете.

Фиг.5 - красное изображение внутри листового материала в проходящем свете Фиг.6 - черное изображение из входных отверстий на поверхности пластика в отраженном свете.

Фиг.7 - черное изображение из входных отверстий на поверхности фольги в отраженном свете.

Фиг.8 - фрагмент изображения внутри листового материала из кластеров и сплавленных между собой линз.

Фиг.9 - фрагмент изображения внутри листового материала из кластеров и сплавленных между собой линз.

Лучшие варианты осуществления изобретения

Предлагаемый способ создания цветного защитного изображения внутри листового материала, видимого в проходящем свете и отображенного на лицевой и оборотной поверхностях этого материала совокупностью соосных входных отверстий, осуществляют следующим образом.

Вначале создают листовой материал 1, для чего на подложку 2 из пластика наносят отражающий слой 3, содержащий твердый раствор флуоресцентных или люминофорных частиц, и частично погружают в него микрошарики 4 монослоя 5 микролинз. Затем на монослой 5 микролинз последовательно наносят слой 6 пластика и слой 7 металлической фольги.

При диаметре микрошариков, равном 15 мкм, толщина листового материала не превысит 20-25 мкм.

Далее для создания в листовом материале 1 защитного изображения 8, воздействуют на него импульсами 9 лазерного излучения, направляя их на заданные точки на поверхности фольги 7.

Под действием энергии каждого импульса 9 лазерного излучения образуют отверстие 10 в слое 7 фольги. Затем последовательно расплавляют в пределах лазерного пятна слой 6 пластика под слоем 7 фольги, материал отражающего слоя 3 под монослоем 5 микролинз и пластик подложки 2.

Далее образуют расплав из этих материалов, обволакивают этим расплавом микрошарики 4, сжимают лазерный луч при взаимодействии с этим расплавом за счет эффекта самофокусировки, расплавляют сжатым лазерным лучом микрошарики 4 в пределах уменьшенного лазерного пятна, сплавляют их между собой и образуют сквозное отверстие 11 в подложке 2 из пластика.

При завершении действия импульса 9 лазерного излучения вызывают кристаллизацию расплавленного пластика, образуют кластеры 12 из микролинз с образованными на них кристаллами и вкраплениями окрашенных частиц материала отражающего слоя.

Из образованных в пределах лазерного пятна кластеров 12 и сплавленных между собой микролинз 13 создают одну точку цветного защитного изображения, а из совокупности всех заданных точек образуют внутри листового материала видимое в проходящем свете изображение из окрашенных кластеров 12 и не окрашенных сплавленных между собой микролинз 13.

Каждой такой точке изображения внутри листового материала 1 соответствуют два соосных входных отверстия, из которых отверстие 10 образуют в слое 7 фольги, а отверстие 11 - в подложке 2 из пластика. И если изображение, созданное внутри листового материала 1, является объемным и цветным, то изображения на слое 2 пластика и слое 7 фольги являются плоскими и состоят из отверстий, образованных импульсами лазерного излучения в процессе создания изображения внутри листового материала.

Необходимо особо отметить роль слоя 7 фольги в образовании и использовании изображения внутри листового материала.

При образовании изображения внутри листового материала слой фольги задерживает рассеивание тепла в зоне кристаллизации расплавленного пластика, замедляя тем самым скорость его кристаллизации и вызывая рост кристаллов большего размера. В свою очередь, это позволяет создать красочное, объемное, высокохудожественное изображение внутри листового материала.

При практическом использовании образованного внутри листового материала изображения благодаря слою 7 фольги происходит многократное отражение прошедшего во внутрь листового материала света между слоем фольги и не поврежденными лазерными лучами участками монослоя микролинз, частично погруженных в материал отражающего слоя. Благодаря этому обеспечивается яркая подсветка созданного внутри листового материала цветного объемного изображения, выделяются его оригинальность и художественные достоинства.

Так как наблюдение созданного внутри листового материала изображения следует производить под тем же углом, под которым на листовой материал воздействовали импульсами лазерного излучения, возникает возможность создания внутри листового материала на одном и том же его участке двух различных объемных цветных изображений. Каждое из этих изображений будет видно под своим углом наблюдения, что еще больше повысит защищенность листового материала от подделки.

Целесообразно защищать бумажные банкноты описанным выше листовым материалом в виде нити, интегрируемой в бумажную массу при производстве бумажного листа. При этом для возможности наблюдения созданного на нити изображения в определенных местах бумажного листа оставляют окна.

Промышленная применимость

Описанный способ создания в листовом материале защитного изображения благодаря уникальной простоте его восприятия может занять серьезное место при промышленной защите банкнот, ценных бумаг и идентификационных документов от подделки.

Способ включает образование изображения внутри листового материала, содержащего монослой прозрачных микрошариков, частично погруженных в отражающий слой, нанесенный на подложку из пластика и содержащий твердый раствор флуоресцентных или люминофорных цветонесущих частиц. На монослой микролинз последовательно наносят слой пластика и слой металлической фольги. Импульсами лазерного излучения образуют в заданных точках отверстия в слое фольги и расплавляют в пределах лазерного пятна слой пластика под фольгой, материал отражающего слоя и пластик подложки. Расплавляют сжатым лазерным лучом микролинзы в пределах уменьшенного лазерного пятна и сплавляют их между собой, образуют сквозное отверстие в подложке пластика. Кластеры из микролинз с образованными на них кристаллами с вкраплениями окрашенных частиц отражающего слоя и сплавленные между собой микролинзы создают точки цветного защитного изображения, видимого в проходящем свете и отображенное на поверхностях листового материала совокупностью соосных отверстий. Технический результат - возможность легкого распознавания защитного признака, обеспечивающего надежную защиту изделий от подделки. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ создания цветного защитного изображения внутри листового материала, видимого в проходящем свете и отображенного на лицевой и оборотной поверхности этого материала совокупностью соосных входных отверстий, заключающийся в образовании внутри листового материала изображения и его подсветке лучами, отраженными внутри листового материала от монослоя микролинз в виде прозрачных микрошариков, частично погруженных в отражающий слой, нанесенный на подложку из пластика и содержащий твердый раствор флуоресцентных или люминофорных цветонесущих частиц, отличающийся тем, что на монослой микролинз последовательно наносят слой пластика и слой металлической фольги, воздействуют импульсами лазерного излучения на каждую заданную точку на поверхности фольги, под действием энергии импульса лазерного излучения образуют отверстие в слое фольги, последовательно расплавляют в пределах лазерного пятна слой пластика под фольгой, материал отражающего слоя под монослоем микролинз и пластик подложки, образуют расплав из этих материалов, обволакивают этим расплавом микролинзы, сжимают лазерный луч при взаимодействии с этим расплавом за счет эффекта самофокусировки, расплавляют сжатым лазерным лучом микролинзы в пределах уменьшенного лазерного пятна и сплавляют их между собой, образуют сквозное отверстие в подложке пластика и, при завершении действия импульса лазерного излучения, вызывают кристаллизацию расплавленного пластика, образуют кластеры из микролинз с образованными на них кристаллами с вкраплениями окрашенных частиц материала отражающего слоя, создают из образованных в пределах лазерного пятна кластеров и сплавленных между собой микролинз одну точку цветного защитного изображения, а из совокупности всех заданных точек образуют внутри листового материала видимое в проходящем свете изображение из окрашенных кластеров и не окрашенных сплавленных микролинз, отображенное на лицевой и оборотной поверхностях листового материала совокупностью соосных входных отверстий.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что листовой материал для реализации способа выполняют из слоя пластика, на который наносят слой отражающего свет материала, частично погружают в него монослой микролинз из прозрачных микрошариков, закрывают поверх монослоя микролинз слоем пластика и покрывают его слоем фольги.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что задерживают слоем фольги рассеивание тепла в зоне кристаллизации расплавленного пластика, замедляют скорость его кристаллизации и вызывают рост кристаллов большого размера.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что через созданные лазерными лучами отверстия пропускают во внутрь листового материала проходящий свет, многократно отражают его между слоем фольги и не поврежденными лазерными лучами участками монослоя микролинз, частично погруженных в отражающей свет материал, направляют этот свет на образованное внутри листового материала изображение и усиливают его свечение.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что наблюдают созданное внутри листового материала изображение под тем же углом, под которым импульсы лазерного излучения направляют на листовой материал для его создания.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что последовательно воздействуют на листовой материал импульсами лазерного излучения под различными углами, создают внутри этого материала разные изображения и наблюдают их под тем же углами, под которыми они были созданы.