CN1316678A - 一种在纸板上获得全息图像的方法 - Google Patents

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Abstract

一个纸板支撑物,它有一个粘接层和一个金属化全息图像,其中金属化全息图像包括至少两个全息图,其中之一仅可通过非相干光观察到,另外一个仅能通过相干光观察到。通过成像过程,在聚合支撑物的光敏元件上形成全息图像。该过程包括全息图像金属化和用粘接层覆盖全息图像。然后在设定的温度和压力下,通过碾压粘接层将金属化的全息图像转移到纸板上,随后从纸板上分离聚合支撑物,这样全息图像被保存在聚合支撑物上,以备再用。

Description

一种在纸板上获得全息图像的方法
本专利申请和发明与申请人所拥有的以下公布专利有关:美国专利US.5662986,美国专利US.5766734,美国专利US.5735989,美国专利US.5900095;并是上述专利的部分继续申请。本专利申请也与以下两个其它同时申请的专利有关:MS-7000Prov与MS-800-Prov。
本发明涉及特殊的全息图像,它能在特殊条件下得以观察到,从而可用来提供一种安全保证。它特别涉及一种把全息图像转移到纸板上去的工艺过程。
全息增强材料在已有技术中已经广为人知,并在本申请人以前申请和上述公布的专利中充分论述过。这些材料已被大量用做增强产品,这些增强产品可与包装纸盒、纸板、纸板盒等结合在一起使用。另外因为这种图像很难被复制,所以全息增强图像也可被用在***及其类似物品上,从而提供一种安全保证。全息图像的制作过程是公知的方法,但是直到金属化图像重复转移到支撑物上的特殊工艺发明之前,这种制作过程还没有被广泛使用。一种特殊新颖的支撑物是薄纸支撑物,该支撑物太脆,所以它不能用全息图像来增强。这种元件和工艺在上述提到的有关专利中已充分论述。全息材料的制作也在其他参考资料中充分论述,如:全息图像手册,1996年第二版。
典型的安全全息材料已在美国专利US.3894756中论述。其中一个密码全息图像被放置到一个元件中,例如:安全身份卡。为了译出密码全息图像,必须使用一个结构复杂的光束译码器。当光束发射到密码全息图像上之后,图像形成并被观察到。另外一个安全***在美国专利US.4140373中论及。在该参考资料中,重叠的全息图被加到所希望的层上,重叠的全息图之一只有通过相干光(如激光)才能看到。当使用相干光时,所说的不可见全息图才能被看见。美国专利US.4400616也描述了另外一种安全***,该***可以制作身份证,例如它是将一个或多个平面透明波导全息图压制到支撑物上。通过放置一个光栅到成品上,光栅接受特殊波长的光,从而能看到所希望的图像。另一个参靠资料是美国专利US.5825475,该资料描述了一种***和方法,以识别密码全息图象。在这个特殊的发明中,使用特殊波长的光,使全息图象记录在感光基层上。使用特殊波长的光照射全息图,即可观察到图像。
正如阅读了许多现有文献所看到的,制作、生产、销售含有隐藏全息图的产品是一个复杂的过程,它涉及大量的步骤,复杂的设备和观察装置,每部分必须分别制造,因此是一个成本很高的过程。
最近出现了一种更新更先进的制造隐藏全息图象的***。在这个***中,使用一个感光层。部分感光层被遮掩,第一个全息图(可通过白光-非相干光观察到)处于未遮掩区域。然后除去遮掩,另外一个全息图(可用激光-相干光观察到)在未暴露的区域成象。因为在这一层使用了两个全息图,一个全息图不能使用常规的显示方法观察,必须用与观察平面成90度的相干光(如激光)来将其反射到显示平面(例如白色反射表面,如白色广告板)上。虽然这个特殊而且实用的***可以产生安全性隐藏密码,但没有方法使这一过程商业化,以利于它在整个商业工业中广泛使用。
为了防止假冒伪造,对于含有隐藏密码的材料的制作、生产、销售有非常紧迫的需要。例如假冒仿制物品如香烟及其它产品正在全世界范围销售,这使生产者和销售商遭受严重的损失。如果有一种简单容易的方法把隐藏全息图加到纸板产品中,这样打击伪造将是一件很容易的事。因此本发明的目的之一就是采用一种成本上有效的方法,可重复地把隐藏全息图加到包装各种物品的纸板材料中去。
本发明提供一种全息图像元件来实现此目的及其它目的,该全息图像元件包括一纸板支撑物,该纸板支撑物包括两个平面,所说的平面之一依次包括以下两部分,
A、一个粘结层,
B、一个金属化的全息图像。
其中所说的金属化全息图像包括至少两个全息图像,所说全息图之一仅通过杂散光才能得以观察,所说全息图的另外一个仅通过相干光才能得以观察,多个全息图象通过至少两个成像步骤形成在光敏元件或聚合支撑物上,其中所说的全息图象被金属化,然后用粘接剂涂覆,然后在0~150℃之间,压力高于1磅/平方英寸的条件下,碾压覆盖在金属化全息图象到纸版支撑物上的粘接层,将全息图象从聚合支撑物转移到纸板支撑物上,然后从纸板支撑物上分离所说的聚合支撑物,将全息图像的所有金属化部分转移到所说的纸板板支撑物上,将全息图像留在聚合支撑物上以备重新利用。
本发明过程中,必须制备一个光敏聚合支撑物,至少两个全息图像放置其上。将一部分光敏层覆盖后,用常规方式在光敏聚合支撑物上形成第一个全息图像。移去光敏覆盖物后,第二全息图像加到光敏层的未暴露区域,然后两个全息图像都被金属化,随后将其转移到纸板支撑物上,此时全息图像已被覆盖了粘结层。在特殊的温度和压力下,仅将全息图像的金属化部分转移,分层后将全息图像留在聚合支撑物上。全息图像可重新金属化已备再用。
附图说明:
图1是本发明纸板支撑物平面在碾压上金属化全息图像之前的顶视图。
图2是聚合支撑物放置在图1所示的纸板支撑物之上的侧视图,该聚合支撑物包含有金属化的还未碾压到纸板支撑物上的全息图像。
图3是从图1和图2所示的纸板支撑物侧视图,此时,金属化全息图像已经从聚合支撑物转移到纸板支撑物上,全息图像本身出现在聚合支撑物上。
图4是金属化全息图象碾压到纸板支撑物上去的***流程图
图5是从纸板支撑物分离聚合支撑物以产生图3所示金属化全息图像的***流程图。
图6是一个包容有全息图像的纸板支撑物的元件示意图。此图例中是一香烟包装,包装的外部是一个典型的具有新颖全息图像的纸板支撑物。里面形成有两个全息图像,一个在外部杂散光(如房间)下就可看见,在此图中,第二个全息图像用虚线来描绘。
图7显示了一个过程,在此过程中相干光照射到图5所示的纸板支撑物的全息图像上,隐藏的全息图像被反射到与光线成90度角的白色基层上。
现在特别参照附图来说明实施本发明的最好方式。图1是本发明纸板支撑物的平面之一的顶视图,用1来表示。再看图2,1是从侧面所视的纸板支撑物,该元件与聚合支撑物4相对并列,聚合支撑物上放置有一系列全息图像2。此全息图像已经被金属化,在图中它用金属3的细颗粒表示。如附图3所示,此图显示金属化图像3被转移到了纸板支撑物1上,而将全息图像留在聚合支撑物4上。这些图像能够被重新金属化,而金属化图像可以再次转移到其它纸板支撑物上去。
附图4是将金属化的全息图像碾压到纸板支撑物上的***流程图。结合图5,它代表了本发明的新工艺。在图4中,一个带有全息图像(图中未显示)的聚合支撑物4在卷轮5处被拉平,反向卷轮6和7构成了一个夹子。在此图中,卷轮7是一个标准的照相凹版的涂敷轮,而卷轮6是一个典型的支撑轮。一个反转的凹版刀片(用以控制涂敷量)用8表示,一个涂料盘子(内盛粘结剂)用9表示。这样涂覆有粘接剂层的全息图像被传送到一个用11和12表示的干燥机,然后传送到加热轮13和14。在卷轮13和14形成的夹箝处,纸板支撑物1通过卷轮15送入,纸板支撑物与含有金属化全息图像的聚合支撑物的粘接层的干燥表面相接触。该步骤将两个支撑物(聚合物4和纸板1)碾压成一个夹层体16,它通过冷却卷轮17,最后卷在重绕卷轮18上。
分层的过程如图5所示。在该***图中,图4的层压夹层材料16被卷轮18展开,然后通过分层卷轮19和20形成的夹子。聚合基层2拉紧在薄膜重绕卷轮21上(该材料仍然含有全息图象,而且可被重新金属化以便再用)。现在携带金属化全息图像(图中未示出)的纸板支撑物1被拉紧进入涂敷头22和23。利用这一步,可将一个保护涂层加到金属化的全息图上面。在涂敷头22和23处从盘子42来的保护涂层可被加到上面。然后加了涂层的图像通过干燥机24和25,最后纸板支撑物上硬化了的受保护的全息图像卷在卷轮27上。这卷全息图像纸板可以作为其他材料的安全包装使用。
本发明带有全息图像纸板的典型使用作为产品正如图6所示。在该实例图中,28是一个典型的香烟盒,它装有多根香烟29。香烟盒盖30打开着,显示里面有香烟29,香烟盒28带有一个可见的全息图像32,它能在白色的可见光下自然地观察到,可在上面附加一些广告标牌或简单的吸引人的的图像。一个隐藏的全息图像也加到纸板支撑物中,它不能在日光下看见,但可以在相干光(例如激光)下看见。在这个特殊图例中,图像33用虚线表示。这样制造商的香烟可以含有这些隐藏的全息图像来防止假冒。
为了观察到隐藏在本发明纸板支撑物中的全息图,必须看附图7。在这个图中,带有全息图像的纸板支撑物用31表示,它上面带有日光下可见的全息图像32。隐藏的全息图像用虚线显示为五星33。从手持光源34来的激光将其光线35照射到隐藏的全息图像33上,这个光被射线36反射到白板或纸板38上。隐藏的全息图像反射到板上而成为整星39被观察到。
将全息图像从聚合支撑物转移到纸板支撑物的过程应在下面条件下进行:温度0~150℃,压力大于1磅/平方英寸。较好的温度为30~125℃,如图4中所示卷轮6和7之间的夹子压力可提升到5~10磅。为了不损伤包含在聚合物卷轮上的全息图像,温度不应该超过150℃。同时干燥机中的温度也不应超过此范围。可以通过简单的设计干燥机的长度和物品通过干燥机的速度来控制此温度。冷却卷轮17的目的是固定粘接剂,确保纸板支撑物和聚合支撑物上的全息图像紧密结合。粘接材料在涂料技术中已广为人知。每令纸板可用0.5~14磅涂料。此处一令即为500页尺寸为24×36英寸的纸板。金属化全息图像可被转移到纸板支撑物1的任何一侧。粘结层首先被涂到金属化全息图像上,然后纸板支撑物1在夹子卷轮的头部接触粘结层,在此两者相粘接。
当两个支撑物(聚合物4和纸板1)在图5所示的过程中分离时,金属化全息图像从聚合支撑物4转移到纸板支撑物1上。这一步骤通过使两者剥离来完成。因为粘接剂层很牢固地粘在纸板支撑物上,所以它能撕裂金属化的全息图像。这可以涂敷合适的保护层来克服,事实上效果很好。保护涂层可用普通材料,例如含有丙烯烃的溶剂或水。根据需要保护涂层可以染色。
纸板支撑物需要量很大。如果想在纸板上做多个全息图像(仅为安全目的),针对不同的产品可使用每令80~300磅(最好是120~240磅/令)的纸板,在此每令为500张尺寸为24×36英寸的薄纸板。另外一个本领域常用的纸板或板料的定义是点分制,在此纸板的范围为8~24点。此种纸板特别有用,因为它重量轻,可用来包装各种物品如香烟等。因为一些全息图像在常规视线下被隐藏(例如在非相干日光下),这些材料可用于安全目的,又因为所说的隐藏全息图像仅能在相干光(如激光)下观察到,这样可以防止伪造。本发明所描述的带有全息图像的纸板可用于许多场合,包括礼品盒,储存盒,装饰容器,食品盒的等的广告。牢固的全息图像意味着纸板能被广泛的用于其他领域。而且有很好的使用质量。
正如本领域普通技术人员所熟知和本发明技术所描述的那样,全息图像可被置于各种光敏层,如碘化银、光敏电阻等等。这些光敏层能用于多种聚合支撑物如聚乙烯,聚丙烯,和聚乙烯对苯二酸盐等等。这些基层的厚度通常为0.03~4微米。
本发明中,干燥、粘结、碾压然后再分离,含有多个金属化的全息图像,这需要特殊的工艺,在此发明之前这种全息图像的转移过程还不为人所知。本发明的过程使用了某些特殊的设备,它被设计用来支撑、碾压、分离一些相当脆的材料。它也保证了工艺过程中所有物品都维持在其加工范围以内。用本发明的方法所生产的产品,将极大地增加全息图像的商业化使用。
较好的聚合支撑物是T-BOSS,它可以从麻省Peabody应用科技公司获得。

Claims (1)

1、一种全息元件,包括一纸板支撑物,该纸板支撑物有两个平面,所说的平面之一依次包括:
A、一个粘结层,
B、一个金属化的全息图像,
其中所说的金属化全息图像包括至少两个全息图像,所说的全息图像之一仅可通过杂散光才能观察,所说的全息图象的另外一个仅可通过相干光才能观察,其中所述的金属化全息图通过至少两个成像步骤在聚合支撑物的光敏物质上形成,其中所述的全息图被金属化,并涂以粘接剂,然后在0~150℃之间,压力高于1磅/平方英寸的条件下,碾压覆盖在金属化全息图象到纸板支撑物上的粘接层,从而所说的全息图象从聚合支撑物转移到纸板支撑物上,然后从纸板支撑物分离所说的聚合支撑物,将全息图像的所有金属化部分转移到所说的纸板支撑物上,将全息图像留在聚合支撑物上以备重新利用。
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