RU2188764C1 - Method for iris printing - Google Patents

Abstract

FIELD: printing arts, in particular, polygraphic methods for protection of documents. SUBSTANCE: due to a definite relative position of the printing rollers of the ink feed system a curvilinear color separation boundary is formed, which after a revolution of the impression rollers is reproduced on the form cylinder and further on the sealed up material. EFFECT: enhanced level of protection of documents. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области полиграфии, в частности к полиграфическим способам защиты документов. The invention relates to the field of printing, in particular to printing methods for protecting documents.

Известен способ ирисовой печати [1] - цветной печати несколькими красками одновременно, позволяющий получить на оттиске плавный переход цветов от одного к другому. Одна из известных реализаций данного способа заключается в том, что печать ведут несколькими красками из одного красочного ящика, разделенного перегородками (краскоразделителями), с одной печатной формы, закрепленной на формном цилиндре ролевой или листовой печатной машины. Раскатные цилиндры красочного аппарата совершают вынужденное вращательное и циклическое осевое перемещение, а накатные валики - вращательное перемещение за счет контакта с вращающимися раскатными цилиндрами. В результате на форме, а затем и на оттиске формируют зону смешения исходных цветов, ширина которой определяется амплитудой осевого перемещения раскатных цилиндров. Вдоль направления движения в машине запечатываемого материала зона смешения цветов представляет собою прямолинейную полосу равномерной ширины. Таким образом, граница разделения цветов (воображаемая линия на оттиске, на которой интенсивности цветов смешиваемых красок одинаковы) - прямолинейна. The known method of iris printing [1] - color printing with several inks at the same time, allowing to obtain a smooth transition of colors from one to another on the print. One of the known implementations of this method is that several inks are printed from one ink box, separated by partitions (ink separators), from one printing plate mounted on a plate cylinder of a roll or sheet printing machine. The rolling cylinders of the inking apparatus perform forced rotational and cyclic axial movement, and the rolling rollers perform rotational movement due to contact with the rotating rolling cylinders. As a result, a mixing zone of the original colors is formed on the mold and then on the print, the width of which is determined by the amplitude of the axial movement of the rolled cylinders. Along the direction of movement in the machine of the sealed material, the color mixing zone is a rectilinear strip of uniform width. Thus, the border of the separation of colors (an imaginary line on the print on which the intensities of the colors of the mixed colors are the same) is straightforward.

Ирисовая печать традиционно используется в качестве средства защиты от подделок банкнот, ценных бумаг и документов. В настоящее время многие офсетные машины оснащены или легко могут быть дооснащены краскоразделителями, которые устанавливаются в красочный ящик и позволяют вести печать с ирисовым раскатом. Это обстоятельство значительно снижает эффективность данного способа защиты. Iris printing is traditionally used as a means of protection against counterfeiting of banknotes, securities and documents. Currently, many offset machines are equipped or can easily be equipped with paint dividers, which are installed in a colorful box and allow printing with iris print. This fact significantly reduces the effectiveness of this method of protection.

Целью настоящего изобретения является повышение уровня защиты за счет получения криволинейной границы разделения цветов в процессе ирисовой печати. The aim of the present invention is to increase the level of protection by obtaining a curved border separation of colors in the process of iris printing.

Указанная цель достигается за счет использования всех признаков формулы изобретения, в частности за счет того, что:
- каждому из двух раскатных цилиндров, находящихся в контакте с накатными валиками, придают циклическое осевое перемещение по определенному закону, например синусоидальному, с одинаковой амплитудой и частотой, совпадающей с частотой их вращения;
- частоту вращения указанных раскатных цилиндров выбирают в целое число m раз больше частоты вращения формного цилиндра;
- диаметры d накатных валиков и находящихся с ними в контакте раскатных цилиндров выбирают одинаковыми и в m раз меньше диаметра формного цилиндра;
- расстояние от поверхности формы до осей вращения указанных раскатных цилиндров устанавливают одинаковым и составляющим от 0,9 до 1,1d;
- линии контакта указанных раскатных цилиндров с передаточными валиками устанавливают в плоскостях, проходящих через ось вращения формного цилиндра и оси вращения соответствующих раскатных цилиндров, а угол между указанными плоскостями выбирают равным величине (2π+Δφ)/m или кратной ей, где Δφ - опережение по фазе первого по ходу вращения формы раскатного цилиндра относительно второго при их циклическом осевом перемещении, при этом Δφ может изменяться от 0 до 2π радиан.This goal is achieved through the use of all the features of the claims, in particular due to the fact that:
- each of the two rolling cylinders in contact with the rolling rollers is given cyclic axial movement according to a certain law, for example, sinusoidal, with the same amplitude and frequency coinciding with their rotation frequency;
- the rotational speed of these rolling cylinders is chosen an integer m times the rotational speed of the plate cylinder;
- the diameters d of the rolling rollers and the rolling cylinders in contact with them are chosen to be the same and m times smaller than the diameter of the plate cylinder;
- the distance from the mold surface to the axis of rotation of these rolling cylinders is set to be the same and component from 0.9 to 1.1d;
- the contact lines of these rolling cylinders with the transfer rollers are set in planes passing through the axis of rotation of the plate cylinder and the axis of rotation of the corresponding rolling cylinders, and the angle between these planes is chosen equal to (2π + Δφ) / m or a multiple thereof, where Δφ is the advance in phase of the first in the direction of rotation of the form of the rolling cylinder relative to the second during their cyclic axial movement, while Δφ can vary from 0 to 2π radians.

При определенном взаимном расположении накатных валиков на них формируется криволинейная граница разделения цветов, которая воспроизводится после полного оборота валиков. В результате переноса краски на формный цилиндр и далее на запечатываемый материал на последнем формируют криволинейную границу разделения цветов, с периодом повторения πd и амплитудой искривления, определяемой амплитудой циклического осевого движения раскатных цилиндров. Амплитуда осевого циклического перемещения раскатных цилиндров, не контактирующих с накатными валиками, определяет ширину зоны смешения красок на форме и, следовательно, на оттиске. With a certain mutual arrangement of the rolling rollers, a curved color separation border is formed on them, which is reproduced after a complete revolution of the rollers. As a result of the transfer of ink to the plate cylinder and further onto the printed material, a curved line separation of colors is formed on the latter, with a repetition period of πd and a curvature amplitude determined by the amplitude of the cyclic axial movement of the rolling cylinders. The amplitude of the axial cyclic movement of the rolling cylinders that are not in contact with the rolling rollers determines the width of the ink mixing zone on the mold and, therefore, on the print.

Поясним сущность изобретения с помощью чертежей устройств, реализующих известный и предлагаемый способы ирисовой печати:
фиг.1 - полоса ирисового раската на оттиске;
фиг.2 - схема устройства ирисовой печати (прототип);
фиг.3 - устройство, реализующее предлагаемый способ ирисовой печати.We explain the essence of the invention using drawings of devices that implement the well-known and proposed methods of iris printing:
figure 1 - strip of iris peal on the print;
figure 2 - diagram of the iris printing device (prototype);
figure 3 - device that implements the proposed method of iris printing.

На фиг. 1 а) показано распределение красок на оттиске, полученном в соответствии с известным способом ирисовой печати двумя красками. Стрелкой обозначено движение листа в печатной машине. Изображение на оттиске окрашено в исходные цвета слева (зона 1) и справа (зона 2). В центральной части оттиска (зона 3) расположена прямолинейная полоса плавного перехода цветов, в которой исходные краски смешаны в различных пропорциях. На фиг.1 б) изображен оттиск, полученный в соответствии с настоящим изобретением. Зона 3 смешения двух исходных красок представляет в этом случае полосу с криволинейной (не совпадающей с направлением движения листа в процессе печати) границей. In FIG. 1 a) shows the distribution of inks on a print obtained in accordance with the known method of iris printing with two inks. The arrow indicates the movement of the sheet in the printing press. The image on the print is painted in the original colors on the left (zone 1) and on the right (zone 2). In the central part of the print (zone 3) there is a rectilinear strip of smooth transition of colors, in which the original colors are mixed in various proportions. Figure 1 b) shows an impression obtained in accordance with the present invention. Zone 3 of mixing the two original inks in this case is a strip with a curved (not coinciding with the direction of movement of the sheet during printing) border.

Известный способ ирисовой печати реализуется с помощью устройства, типичная схема которого представлен на фиг.2. Устройство состоит из красочного аппарата, содержащего красочный ящик 1, разделенный перегородками, дукторный цилиндр 2, систему передаточных валиков 3, 4, 5, раскатных цилиндров 6, 7, 8, накатных валиков 9, 10, 11 и формный цилиндр 12. Краска двух или нескольких цветов из разделенного перегородками красочного ящика 1, примыкающего к дукторному цилиндру 2, через систему передаточных валиков 3, 4, 5 и раскатных цилиндров 6, 7, 8 подается на накатные валики 9, 10, 11 и далее на печатную форму, закрепленную на формном цилиндре 12. Раскатные цилиндры 6, 7, 8 кроме вынужденного вращательного движения в процессе работы совершают вынужденное периодическое осевое возвратно-поступательное движение. Вследствие осевого перемещения раскатных цилиндров 6, 7, 8 в начале подачи краски на их поверхностях формируются криволинейные (отличные от окружностей) границы разделения цветов, которые однако размываются в течение первых нескольких оборотов валиков. Это связано с тем, что указанные криволинейные границы не воспроизводятся от оборота к обороту раскатных цилиндров, а форма границы раздела красок на различных раскатных цилиндрах не одинакова и не синхронизирована между собой. В результате на каждом из накатных валиков красочного аппарата формируется зона смешения исходных цветов, представляющая собой замкнутую полосу с границей раздела цветов в виде окружности. Далее эта граница переносится на форму и затем на запечатываемый материал в виде прямой линии. Ширина полосы смешения цветов определяется амплитудой осевого перемещения раскатных цилиндров 6, 7, 8. The known method of iris printing is implemented using a device, a typical diagram of which is presented in figure 2. The device consists of a colorful apparatus containing a colorful box 1, divided by partitions, a duct cylinder 2, a system of transfer rollers 3, 4, 5, rolling cylinders 6, 7, 8, rolling rollers 9, 10, 11 and a plate cylinder 12. Paint two or of several colors from a colorful box 1 separated by partitions adjacent to the duct cylinder 2, through a system of transfer rollers 3, 4, 5 and rolling cylinders 6, 7, 8 is fed to the rolling rollers 9, 10, 11 and then to a printing plate fixed on a cylinder 12. Rolling cylinders 6, 7, 8 except for forced of the given rotational movement during operation, they make a forced periodic axial reciprocating motion. Due to the axial movement of the rolling cylinders 6, 7, 8, at the beginning of the paint supply, curved (different from circles) color separation boundaries are formed on their surfaces, which, however, are eroded during the first few revolutions of the rollers. This is due to the fact that these curved borders are not reproduced from revolution to revolution of the rolled cylinders, and the shape of the interface of the colors on the different rolled cylinders is not the same and is not synchronized with each other. As a result, a mixing zone of the original colors is formed on each of the knurled rollers of the colorful apparatus, which is a closed strip with a circle interface in the form of a circle. Further, this border is transferred to the form and then to the printed material in the form of a straight line. The color mixing bandwidth is determined by the amplitude of the axial movement of the rolling cylinders 6, 7, 8.

В предлагаемом способе ирисовой печати исходно искривленная граница смешения цветов на раскатных цилиндрах 7, 8 не замывается в процессе работы, а переносится на находящиеся с ними в контакте накатные валики 9, 10, 11, далее на форму и, наконец, на запечатываемый материал. Достигается это следующим образом. Во-первых, раскатные цилиндры 7, 8, находящиеся в контакте с одним 9 или двумя накатными валиками 10, 11, совершают синхронное осевое перемещение по одному закону (например, синусоидальному) с одинаковой амплитудой и с частотой, совпадающей с частотой их вращения. Диаметры упомянутых накатных валиков 9, 10, 11 и раскатных цилиндров 7, 8 одинаковы и в целое число m раз меньше диаметра формного цилиндра 12 (с учетом закрепленной на нем формы). Во-вторых, положение накатных 9, 10, 11 валиков по отношению друг к другу выбирается таким образом, чтобы искривленные границы ирисового перехода красок, формируемые каждым из накатных валиков на форме, совпадали между собой. In the proposed method of iris printing, the initially curved border of color mixing on the rolling cylinders 7, 8 is not washed out during operation, but is transferred to the rolling rollers 9, 10, 11 that are in contact with them, then onto the form and, finally, onto the printed material. This is achieved as follows. Firstly, the rolling cylinders 7, 8, which are in contact with one 9 or two rolling rollers 10, 11, perform synchronous axial movement according to one law (for example, sinusoidal) with the same amplitude and frequency coinciding with their rotation frequency. The diameters of the said rolling rollers 9, 10, 11 and the rolling cylinders 7, 8 are the same and an integer m times smaller than the diameter of the plate cylinder 12 (taking into account the shape fixed to it). Secondly, the position of the rolling 9, 10, 11 rollers relative to each other is selected so that the curved borders of the iris transition of paints formed by each of the rolling rollers on the form coincide with each other.

Для того, чтобы совпадали границы ирисового перехода цветов, формируемые двумя накатными валиками 10, 11, находящимися в контакте с раскатным цилиндром 8, расстояние от оси вращения раскатного цилиндра 8 до поверхности формы должно быть в диапазоне от 0,9d до 1,1d. Для совпадения картинок, формируемых накатными валиками 9, 10, находящимися в контакте с разными раскатными цилиндрами 7, 8, угол, образуемый плоскостями, проходящими через ось вращения формного цилиндра 12 и оси вращения указанных раскатных цилиндров 7, 8, выбирается равным 2π/m. Линии контакта указанных раскатных цилиндров с передаточными валиками, наносящими на них краску, лежат в указанных плоскостях. In order to match the borders of the iris color transition formed by two knurled rollers 10, 11 in contact with the rolling cylinder 8, the distance from the axis of rotation of the rolling cylinder 8 to the mold surface should be in the range from 0.9d to 1.1d. To match the pictures formed by the rolling rollers 9, 10 in contact with different rolling cylinders 7, 8, the angle formed by the planes passing through the axis of rotation of the plate cylinder 12 and the axis of rotation of these rolling cylinders 7, 8 is chosen equal to 2π / m. The contact lines of said rolling cylinders with transfer rollers applying paint to them lie in the indicated planes.

Схема на фиг. 3 поясняет формирование искривленной границы ирисового раската. Вследствие синхронного осевого движения по одному закону и с одинаковой амплитудой раскатных цилиндров 7, 8 на них формируются идентичные искривленные границы перехода цветов. Поскольку диаметры накатных валиков 9, 10, 11 совпадают с диаметрами раскатных цилиндров 7, 8, то указанная граница воспроизводится на накатных валиках с каждым оборотом последних. The circuit of FIG. 3 illustrates the formation of a curved border of iris peals. Due to synchronous axial motion according to one law and with the same amplitude of the rolling cylinders 7, 8, identical curved color transition boundaries are formed on them. Since the diameters of the rolling rollers 9, 10, 11 coincide with the diameters of the rolling cylinders 7, 8, this boundary is reproduced on the rolling rollers with each revolution of the latter.

Задача, таким образом, сводится к тому, чтобы формируемые накатными валиками периодические картины с длиной периода πd передавались на форму без сдвига фаз. Это условие применительно к накатным валикам 10, 11, контактирующим с раскатным цилиндром 8, выполняется, если расстояние от оси вращения O₈ раскатного цилиндра до поверхности формы (точка В на фиг.3) находится в пределах от 0,9d до 1,1d для различных m. Поскольку центр вращения О₇ раскатного цилиндра 7 находится от поверхности формы на расстоянии О₇С=O₈В, а точки контакта D, E раскатных цилиндров лежат на линиях, соединяющих центр вращения O₁₂ формного цилиндра с центрами вращения синхронно перемещающихся в осевом направлении раскатных цилиндров 7, 8, то и формирование искривленной границы перехода цветов на форме происходит синхронно. Поэтому для совпадения на форме криволинейных границ картинок, формируемых накатными валиками 9, 10, контактирующими с раскатными цилиндрами 7, 8, достаточно, чтобы накатные валики 9 и 10 отстояли друг от друга вдоль формы на расстоянии периода картинки πd или кратном ему. Следовательно, угол, образуемый прямыми, соединяющими точки контакта валиков 9 и 10 с центром вращения формного цилиндра O₁₂, и равный ему угол DO₁₂E составляет величину 2π/m или кратную ей.The task, therefore, is reduced to ensuring that the periodic patterns formed by the rolling rollers with a period length of πd are transferred to the form without phase shift. This condition is applied to the rolling rollers 10, 11 in contact with the rolling cylinder 8 if the distance from the axis of rotation O _{8 of the} rolling cylinder to the mold surface (point B in FIG. 3) is in the range from 0.9d to 1.1d for different m. Since the center of rotation O _{7 of the} rolling cylinder 7 is located at a distance of O ₇ C = O ₈ V from the mold surface, and the contact points D, E of the rolling cylinders lie on the lines connecting the center of rotation O _{12 of the} plate cylinder with the rotation centers synchronously moving in the axial direction of the rolling cylinders 7, 8, then the formation of a curved border of the transition of colors on the form occurs synchronously. Therefore, to coincide on the shape of the curved borders of the pictures formed by the roll rollers 9, 10 in contact with the roll cylinders 7, 8, it is sufficient that the roll rollers 9 and 10 are spaced apart from each other along the form at a distance of the picture period πd or a multiple thereof. Therefore, the angle formed by the straight lines connecting the contact points of the rollers 9 and 10 with the center of rotation of the plate cylinder O ₁₂ , and the angle DO ₁₂ E equal to it, is 2π / m or a multiple thereof.

Совпадение на форме криволинейных границ ирисового перехода цветов можно получить и в случае, когда осевое циклическое движение раскатных цилиндров 7, 8 производится синхронно, но со сдвигом по фазе Δφ, составляющим некоторую часть периода 2π. Так, если движение цилиндра 8 опережает движение цилиндра 7 на величину Δφ, лежащую в диапазоне от 0 до 2π, то для синхронизации образуемых на форме картинок достаточно увеличить угол DO₁₂E на соответствующую часть углового периода 2π/m картинки на форме, то есть увеличить угол на величину Δφ/m радиан или кратную ей. Синхронизация картинок произойдет и при уменьшении указанного угла на величину (2π-Δφ)/m или кратную ей.The coincidence on the shape of the curved borders of the iris color transition can also be obtained in the case when the axial cyclic movement of the rolling cylinders 7, 8 is performed synchronously, but with a phase shift Δφ that makes up some part of the period 2π. So, if the movement of the cylinder 8 is ahead of the movement of the cylinder 7 by Δφ lying in the range from 0 to 2π, then for synchronization of the images formed on the form, it is sufficient to increase the angle DO ₁₂ E by the corresponding part of the angular period 2π / m of the image on the form, that is, increase angle by Δφ / m radian or a multiple thereof. Pictures will also be synchronized when the indicated angle is reduced by (2π-Δφ) / m or a multiple thereof.

В случае, когда один из раскатных цилиндров (в нашем примере цилиндр 7) контактирует лишь с одним накатным валиком (с валиком 9 в нашем примере), согласование картинок может быть достигнуто и при расстоянии от центра вращения раскатного валика до поверхности формы O₇C в диапазоне от 0,5d до 0,9d и от 1, ld до 1,5d. Для подобного согласования достаточно варьировать угол DO₁₂E в пределах величины 2π/m и (или) величину фазового сдвига Δφ в пределах периода 2π. Аналогично, изменением Δφ и (или) угла DO₁₂E можно согласовать границы ирисового раската и в случае, когда касание передаточных валиков, накатывающих краску на раскатные цилиндры, происходит с последними в точках, отличных от точек D и Е.In the case when one of the rolling cylinders (in our example, cylinder 7) is in contact with only one rolling roller (with roller 9 in our example), image matching can also be achieved at a distance from the center of rotation of the rolling roller to the surface of the mold O ₇ C in the range from 0.5d to 0.9d and from 1, ld to 1.5d. For such a matching, it is sufficient to vary the angle DO ₁₂ E within 2π / m and (or) the phase shift Δφ within a period of 2π. Similarly, by changing Δφ and (or) the angle DO ₁₂ E, the borders of the iris roll can also be coordinated when the transfer rollers rolling paint on the rolling cylinders touch with the latter at points other than points D and E.

Ширина зоны смещения красок сформированной таким образом криволинейной полосы определяется амплитудой осевого движения раскатных цилиндров, не контактирующих с накатными валиками (в нашем примере, раскатной цилиндр 6 на фиг.2). The width of the ink displacement zone of the thus formed curved strip is determined by the amplitude of the axial motion of the rolling cylinders not in contact with the rolling rollers (in our example, the rolling cylinder 6 in FIG. 2).

Предлагаемый способ ирисовой печати в отличие от известного представляется более эффективным средством защиты ценных бумаг, поскольку является трудновоспроизводимым, требующим для своей реализации создания специального устройства печати. The proposed method of iris printing, in contrast to the known one, seems to be a more effective means of protecting securities, since it is difficult to reproduce, requiring the creation of a special printing device for its implementation.

Источники информации
1. С.И. Стефанов. Путеводитель в мире полиграфии. М.: Униcерв, 1998.Sources of information
1. S.I. Stefanov. A guide to the world of printing. M.: University, 1998.

Claims (1)

Способ ирисовой печати, заключающийся в одновременном нанесении на установленную на формном цилиндре печатной машины форму нескольких цветных полей с перекрытием в зоне их контакта, образующим плавный переход цветов посредством красочного аппарата с снабженным краскораспределителями красочным ящиком, с системой передаточных, накатных валиков, а также принудительно приводимых во вращательное и циклическое осевое движение раскатных цилиндров, и перенесении изображения на запечатываемый материал, отличающийся тем, что зону плавного перехода цветов формируют криволинейной за счет того, что каждому из двух раскатных цилиндров, находящихся в контакте с накатными валиками, придают циклическое осевое перемещение по определенному закону, например синусоидальному, с одинаковой амплитудой и частотой, совпадающей с частотой их вращения, частоту вращения указанных раскатных цилиндров выбирают в целое число m раз больше частоты вращения формного цилиндра, диаметры d накатных валиков и находящихся с ними в контакте раскатных цилиндров выбирают одинаковыми и в m раз меньше диаметра формного цилиндра, расстояние от поверхности формы до осей вращения указанных раскатных цилиндров устанавливают одинаковым и составляющим от 0,9 до 1, ld, линии контакта указанных раскатных цилиндров с передаточными валиками устанавливают в плоскостях, проходящих через ось вращения формного цилиндра и оси вращения соответствующих раскатных цилиндров, а угол между указанными плоскостями выбирают равным величине (2π+Δφ)/m или кратной ей, где Δφ - опережение по фазе первого по ходу вращения формы раскатного цилиндра относительно второго при их циклическом осевом перемещении, при этом Δφ может изменяться от 0 до 2π рад. The method of iris printing, which consists in simultaneously applying to the printing cylinder mounted on a printing cylinder the form of several colored fields with overlapping in the contact zone, forming a smooth transition of colors by means of a colorful apparatus with a colorful box equipped with paint distributors, with a system of transfer, knurling rollers, as well as forcibly driven in the rotational and cyclic axial movement of the rolling cylinders, and transferring the image to the sealed material, characterized in that the smooth color transitions are formed curvilinear due to the fact that each of the two rolling cylinders in contact with the rolling rollers is given a cyclic axial movement according to a certain law, for example, sinusoidal, with the same amplitude and frequency coinciding with their rotation frequency, the rotation frequency of these rolling cylinders choose an integer m times the rotational speed of the plate cylinder, the diameters d of the rolling rollers and the rolling cylinders in contact with them are chosen the same and m times smaller than the dia etra of the plate cylinder, the distance from the surface of the mold to the axis of rotation of the said roll cylinders is set equal and from 0.9 to 1, ld, the contact lines of these roll cylinders with the transfer rollers are set in planes passing through the axis of rotation of the plate cylinder and the axis of rotation of the corresponding roll cylinders, and the angle between these planes is chosen equal to the value (2π + Δφ) / m or a multiple thereof, where Δφ is the phase advance of the first in the direction of rotation of the rolling cylinder relative to the second When their cyclic axial movement, while Δφ can vary from 0 to 2π rad.

Images