PL247868B1 - Sposób wytwarzania arkuszy drukowanych na opakowania z zabezpieczeniem - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania arkuszy drukowanych na opakowania z zabezpieczeniem w postaci warstwy nadruku, w którym to sposobie: arkusze drukowane wytwarza się w taki sposób, że na arkusze tekturowe nanosi się: warstwę bazową nadruku fleksograficznego w kolejnych stacjach druku fleksograficznego z których każda stacja wyposażona jest w drukarkę fleksograficzną do nanoszenia farb wodnych, na którą nanosi się zabezpieczenie w postaci warstwy nadruku zabezpieczającego, po czym pokrywa się dotychczasowy nadruk co najmniej w obszarze zabezpieczenia warstwą przezroczystego lakieru w stacji druku fleksograficznego wyposażoną w drukarkę fleksograficzną do nanoszenia lakieru, polega na tym, że na warstwę bazową (62) nanosi się zabezpieczenie (63) w stacji druku natryskowego (ink-jet) wyposażonej w co najmniej jedną drukarkę do druku natryskowego w taki sposób, że drukarką do druku natryskowego nanosi się: warstwę tuszu UV w pierwszym obszarze (63a) zabezpieczenia (63) a następnie, w sąsiedztwie pierwszego obszaru (63a) zabezpieczenia (63) nanosi się warstwę tuszu z pigmentem o luminescencji odwrotnej w drugim obszarze (63b) zabezpieczenia (63).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania arkuszy drukowanych na opakowania z zabezpieczeniem w postaci warstwy nadruku co najmniej częściowo niewidocznego nieuzbrojonym okiem, o poprawionej trwałości.

Znane są opakowania wykonane z arkuszy tekturowych z zabezpieczeniem w postaci warstwy nadruku, umieszczonej bezpośrednio na arkuszu tekturowym, bądź też naniesionej na warstwę farby lub tuszu bazowego - czyli podkładu pokrywającego arkusz. Opakowanie z zabezpieczeniem w postaci warstwy nadruku utrudnia jego skopiowanie, a tym samym w pewnym zakresie podrobienie zawartości tego opakowania. Jednocześnie takie zabezpieczenie opakowania - w formie nadruku, umożliwia wygodną oraz szybką, wstępną weryfikację autentyczności produktu, bądź produktów w nim zawartych. Opakowania z zabezpieczeniem stosuje się między innymi jako opakowania leków, specjalistycznych kosmetyków, niektórych wyrobów spożywczych, wyrobów alkoholowych, niektórych wyrobów tytoniowych, a także sprzętu elektronicznego.

Do wytwarzania niektórych zabezpieczeń w postaci nadruku stosuje się różnego rodzaju kompozycje powłokotwórcze, w tym farby, tusze bądź emalie, o charakterystyce absorbcji i emisji światła, różniącej się od charakterystyki standardowych barwników bądź pigmentów: widzialnych w świetle widzialnym (VIS). Na zabezpieczenia tego typu stosuje się między innymi kompozycje powłokotwórcze luminescencyjne, a także kompozycje powłokotwórcze z pigmentami o luminescencji odwrotnej.

Do znanych kompozycji powłokotwórczych luminescencyjnych należą tzw. tusze UV, zawierające składniki, które są niewidoczne w świetle VIS, a wykazują luminescencję po ich oświetleniu lampą światła ultrafioletowego (UV). Zabezpieczenia z warstwą nadruku tuszem UV typowo stosuje się w dokumentach zabezpieczonych, takich jak banknoty.

Do kompozycji powłokotwórczych z pigmentami o luminescencji odwrotnej, to jest absorbującymi fale elektromagnetyczne z określonego zakresu - innego niż zakres VIS, i emitującymi - w wyniku ich wzbudzenia, fale o długości z zakresu VIS, zalicza się farby o luminescencji odwrotnej. Przekładem tego typu kompozycji są tusze zawierające pigmenty antystokesowskie, które są niewidoczne dla oka ludzkiego w świetle dziennym, natomiast podczas wzbudzenia w świetle o określonej długości fali, przykładowo podczerwonym, są one widoczne dla oka ludzkiego nieuzbrojonego w określonym kolorze, który zależy od budowy i składu chemicznego pigmentu. Tuszami z pigmentami o luminescencji odwrotnej wykonuje się typowo zabezpieczenia na papierach wartościowych.

Opakowania tekturowe z zabezpieczeniem w postaci warstwy nadruku zabezpieczającego posiadają zwykle warstwę konwencjonalnego, kolorowego nadruku pokrywającego arkusz - typowo o funkcji estetycznej i informacyjnej. Tego typu nadruki wytwarza się na podłożach kartonowych między innymi w technice druku fleksograficznego. Nadruki wykonuje się e lastycznymi formami drukowymi z użyciem ciekłych szybkoschnących farb. Formę drukową stanowi wałek rastrowy z ukształtowanymi w swojej powierzchni drobnymi kałamarzykami, czyli zbiorniczkami do przenoszenia farby. Z tego powodu wałek rastrowy zwany jest także wałkiem dozującym, a w przypadku stosowan ia do druku farb anilinowych - aniloksem. Stacja druku fleksograficznego typowo obejmuje drukarkę, na którą składają się: zespół drukujący z wałkiem rastrowym zainstalowanym poziomo pomiędzy dwoma równoległymi wałkami: gumowym wałkiem farbowym zanurzonym w zbiorniku z farbą oraz cylindrem formowym. Za pomocą cylindra formowego farba z wałka rastrowego przenoszona jest na podłoże drukowe odpowiednio dociskane od strony przeciwnej do zadrukowywanej - wałkiem dociskowym. Zalety druku fleksograficznego to między innymi: relatywnie niskie koszty maszyn i ich oprzyrządowania, możliwe do osiągnięcia duże szybkości zadruku oraz stosunkowo niewielkie wymagania wobec podłoży drukowych.

Opakowania z zabezpieczeniem w postaci warstwy nadruku w warunkach ich magazynowania i transportu narażone są na uszkodzenia mechaniczne, w tym zarysowania nadruku, a także oddziaływanie wilgoci, zmiennych temperatur otoczenia i promieniowania słonecznego, które mogą wpływać na pogorszenie czytelności zabezpieczeń, spowodowanych między innymi przyśpieszonym starzeniem się komponentów warstwy nadruku zabezpieczającego. Z tego powodu oznaczenia zabezpieczające nadrukowane na opakowaniach z czasem mogą być słabiej rozpoznawalne, a nawet niemożliwe do identyfikacji.

Celowym byłoby zatem opracowanie sposobu wytwarzania, w jednym ciągu technologicznym, arkuszy drukowanych na opakowania z zabezpieczeniem co najmniej częściowo niewidocznym dla nie uzbrojonego oka ludzkiego, charakteryzującym się poprawioną odpornością, w tym na działanie czynników mechanicznych powodujących powstawanie zarysowań bądź odprysków, jak również na działanie czynników atmosferycznych takich jak wilgoć, promieniowanie słoneczne czy zmienna temperatura otoczenia.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania arkuszy drukowanych na opakowania z zabezpieczeniem w postaci warstwy nadruku, w którym to sposobie: arkusze drukowane wytwarza się w taki sposób, że na arkusze tekturowe nanosi się: warstwę bazową nadruku fleksograficznego w kolejnych stacjach druku fleksograficznego, z których każda stacja wyposażona jest w drukarkę fleksograficzną do nanoszenia farb wodnych, na którą nanosi się zabezpieczenie w postaci warstwy nadruku zabezpieczającego, po czym pokrywa się dotychczasowy nadruk co najmniej w obszarze zabezpieczenia warstwą przezroczystego lakieru w stacji druku fleksograficznego wyposażoną w drukarkę fleksograficzną do nanoszenia lakieru. Sposób charakteryzuje się tym, że na warstwę bazową nanosi się zabezpieczenie w stacji druku natryskowego (ink-jet) wyposażonej w co najmniej jedną drukarkę do druku natryskowego w taki sposób, że drukarką do druku natryskowego nanosi się: warstwę tuszu UV w pierwszym obszarze zabezpieczenia a następnie, w sąsiedztwie pierwszego obszaru zabezpieczenia nanosi się warstwę tuszu z pigmentem o luminescencji odwrotnej w drugim obszarze zabezpieczenia.

Korzystnie, w sąsiedztwie pierwszego obszaru zabezpieczenia nanosi się warstwę tuszu UV z pigmentem o luminescencji odwrotnej w drugim obszarze zabezpieczenia.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia schemat blokowy wytwarzania arkuszy drukowanych oraz opakowań z zabezpieczeniem według wynalazku;

Fig. 2 przedstawia schematycznie arkusz drukowany na opakowania z zabezpieczeniem według wynalazku, w przekroju poprzecznym uwidaczniającym poszczególne warstwy nadruku (Fig. 2A) oraz w widoku od góry (Fig. 2B);

Fig. 3A, 3B przedstawiają schematycznie opakowanie z zabezpieczeniem z arkusza wytworzonego sposobem według wynalazku.

Sposobem według wynalazku wytwarzać można różne opakowania wykonane z tekturowych arkuszy drukowanych, na przykład z tektury falistej. Otrzymane opakowania z zabezpieczeniem w postaci warstwy nadruku zabezpieczającego, charakteryzującego się poprawioną wytrzymałością mechaniczną oraz odpornością na oddziaływanie czynników zewnętrznych, nadają się między innymi jako opakowania o dużych rozmiarach, które narażone są na uszkodzenia mechaniczne warstwy nadruku opakowania od strony zewnętrznej, w tym zarysowań lub obić w trakcie ich magazynowania i transportu, jak również narażone są na warunki atmosferyczne, zwłaszcza oddziaływanie wilgoci, wody lub promieniowania słonecznego.

Na Fig. 1 przedstawiono schematycznie sposób wytwarzania arkuszy drukowanych i opakowań z zabezpieczeniem wykonanych z tych arkuszy, a na Fig. 2 przedstawiono arkusz drukowany z zabezpieczeniem, w przekroju: Fig. 2A oraz w widoku od góry: Fig. 2B.

W etapie 10 arkusze tektury pobiera się i drukuje w linii drukowania obejmującej ustawione kolejno w ciągu technologicznym: stacje druku fleksograficznego (przykładowo cztery), do nanoszenia warstw farby wodnej, każda stacja wyposażona w drukarkę do druku fleksograficznego, stację druku natryskowego (ang. ink-jet, zwanego również drukiem atramentowym) wyposażaną w co najmniej jedną, a bardziej korzystnie dwie drukarki do druku natryskowego oraz kolejną stację druku fleksograficznego wyposażoną w drukarkę do nanoszenia warstwy przezroczystego lakieru zabezpieczającego.

W linii drukowania w następujących po sobie operacjach zadruku, nanosi się na arkusze od wybranej strony kolejne warstwy nadruku. W etapie 21 na arkusz 61 nanosi się warstwę bazową 62 nadruku fleksograficznego kolorowymi farbami wodnymi. Warstwa bazowa 62 nadruku pełni funkcję estetyczną i informacyjną oraz jest widoczna dla użytkownika w typowych warunkach użytkowych, a zatem w świetle dziennym. Warstwę bazową 62 nadruku fleksograficznego wytwarza się za pomocą czterech stacji, każda wyposażona drukarkę fleksograficzną do nanoszenia na arkusz 61 farby wodnej w odpowiednim kolorze, tak aby po przejściu przez cztery stacje druku fleksograficznego przykładowo o różnych kolorach, takich jak: CMYK (z ang. cyan, magenta, yellow, key (black)) uzyskać docelowy wzór, na przykład o funkcji ozdobnej i/lub informacyjnej, w formie graficznej, słownej lub słowno-graficznej.

Następnie, w etapie 22 w technice druku natryskowego (ink-jet) na warstwę bazową 62 nadruku fleksograficznego, w wybranym jej obszarze, nanosi się zabezpieczenie 63 w postaci warstwy nadruku z pierwszym obszarem 63a zabezpieczenia 63 oraz drugim obszarem 63b zabezpieczenia. Wykonanie zabezpieczenia 63 obejmuje zatem naniesienie na warstwę bazową 62 nadruku fleksograficznego warstwy tuszu UV w pierwszym obszarze 63a zabezpieczenia 63 za pomocą drukarki natryskowej, oraz naniesienie na warstwę bazową 62 nadruku fleksograficznego warstwy tuszu z pigmentem o luminescencji odwrotnej w drugim obszarze 63b zabezpieczenia 63 - w sąsiedztwie pierwszego obszaru 63a, za pomocą drukarki natryskowej. Opcjonalnie, tusz z pigmentem o luminescencji odwrotnej w drugim obszarze 63b zabezpieczenia 63 może być tuszem UV, w takim wypadku obydwa obszary 63a, 63b wykazują właściwości zabezpieczające pod wpływem promieniowania UV.

Drukowanie w pierwszym 63a oraz w drugim 63b obszarze zabezpieczenia 63 odpowiednimi tuszami - jak wskazano powyżej może być realizowane za pomocą jednej drukarki natryskowej na przykład wyposażonej w dwie głowice drukujące, lub też za pomocą dwóch drukarek natryskowych ustawianych w ciągu technologicznym (jedna za drugą).

Zastosowanie w etapie 22 druku natryskowego umożliwia wprowadzanie zmian w nadruku w trakcie realizowanego procesu produkcyjnego. Dzięki temu możliwe jest wytwarzanie zabezpieczeń 63 o różnych wzorach, w obrębie jednej partii produkcyjnej, przykładowo w postaci numerów seryjnych, z których każdy jest indywidualnie przypisany do danego egzemplarza opakowania. Dzięki temu, wytwarzane w technice druku natryskowego zabezpieczenia 63 mogą zawierać unikatową informację, z jednoczesnym zachowaniem stałej wydajności procesowej i ciągłości druku. Jest to spowodowane między innymi tym, że praca głowic drukujących jest sterowana komputerem, a każda nanoszona na podłoże kropla tuszu UV w pierwszym obszarze zabezpieczenia 63a oraz tuszu z pigmentem o luminescencji odwrotnej w drugim obszarze 63b zabezpieczenia 63, powstaje w momencie, kiedy elektroniczny układ sterujący drukarki wysyła do głowicy sygnał w postaci impulsu elektrycznego.

Wytworzony w etapie 22 obszar pierwszy 63a zabezpieczenia 63 z tuszem UV zawiera zatem informację przypisaną do danego egzemplarza opakowania, korzystnie w postaci oznaczenia seryjnego, jak schematycznie przedstawiono na Fig. 2B. Dzięki temu, że obszar pierwszy 63a jest wykonany tuszem UV, ten obszar zabezpieczenia 63 nie jest widoczny w warunkach normalnego użytkowania opakowania dla nieuzbrojonego oka ludzkiego, natomiast może on zostać odczytany w wyniku oświetlenia pierwszego obszaru 63a lampą UV. Taka weryfikacja może być realizowana wielokrotnie i bezpośrednio w miejscu składowania towaru, a ponadto nie wymaga specjalistycznych kwalifikacji, a zatem może być prowadzona przez personel sklepowy, pracowników magazynowych, czy dostawców towaru. Dane odczytane z pierwszego obszaru 63a zabezpieczenia 63 można następnie porównać z informacją zawartą w bazie produkcyjnej weryfikując tym samym ich zgodność, a zatem autentyczność opakowania, a pośrednio także autentyczność zawartego w opakowaniu produktu.

Drugi obszar 63b zabezpieczenia 63 wykonany tuszem z pigmentem o luminescencji odwrotnej, nadrukowany w sąsiedztwie obszaru pierwszego 63a zabezpieczenia 63, jest natomiast weryfikowalny za pomocą oświetlenia falą elektromagnetyczną o długości z zakresu innego niż UV. Pigment o luminescencji odwrotnej zawarty w tuszu w drugim obszarze 63b zabezpieczenia 63 oświetlony falą elektromagnetyczną o odpowiedniej długości, emituje światło o długości z zakresu widzialnego (VIS). Zatem aby zweryfikować autentyczność drugiego obszaru 63b zabezpieczenia 63, należy znać zakres absorbcji pigmentu luminescencji odwrotnej w nim zawartego. Przykładowo drugi obszar 63b zabezpieczenia może obejmować tusz z pigmentem o luminescencji odwrotnej. Wówczas po oświetleniu zabezpieczenie o określonej długości fali, przykładowo w podczerwieni, dla oka ludzkiego widoczny będzie wzór graficzny drugiego obszaru 63b zabezpieczenia 63. Korzystnie drugi obszar 63b zabezpieczenia może mieć postać znaku graficznego, słownego czy słowno-graficznego, na przykład logo producenta. Zabezpieczenie 63 w postaci warstwy nadruku obejmującej dwa obszary 63a i 63b, każdy weryfikowalny w odmienny sposób - zapewnia odpowiedni poziom zabezpieczenia opakowań, a jednocześnie szybką i dokładną weryfikację ich autentyczności.

Po naniesieniu zabezpieczenia 63 w postaci warstwy nadruku obejmującego dwa obszary 63a, 63b, w etapie 23 zadrukowany arkusz 61 od strony nadruku pokrywa się warstwą przezroczystego lakieru zabezpieczającego 64. Nanoszenie lakieru realizowane jest w stacji wyposażonej w drukarkę fleksograficzną do nanoszenia lakieru. Warstwa przezroczystego lakieru zabezpieczającego 64 zapewnia odpowiednią ochronę zabezpieczenia 63 przed uszkodzeniami mechanicznymi, a także dostępem wilgoci i promieniowania UV oraz ogranicza negatywny wpływ zmiennych: wysokich i niskich temperatur na nadruk w obszarze zabezpieczenia 63. Dzięki temu zabezpieczenie 63 jest trwalsze oraz charakteryzuje się opóźnionym w czasie starzeniem zastosowanych składników tuszu UV, a także tuszu z pigmentem o luminescencji odwrotnej.

Następnie, w etapie 30 arkusze drukowane sztancuje się czyli wykrawa z nich formatki, a wysztancowane formatki w etapie 40 składa się i skleja w opakowania.

Na Fig. 2B w przykładzie wykonania przedstawiono w widoku arkusz tekturowy na opakowanie z zabezpieczeniem 63 wykonanym według opracowanego sposobu, gdzie uwidocznione są obydwa obszary zabezpieczenia: pierwszy obszar 63a - oświetlony lampą UV - z oznaczeniem wykonanym tuszem UV, który ma postać numeru seryjnego przypisanego do opakowania jednostkowego, oraz drugi obszar 63b - oświetlony lampą wzbudzającą efekt luminescencji odwrotnej - z oznaczeniem wykonanym tuszem z pigmentem o luminescencji odwrotnej i emitującym fale z zakresu VIS, czyli widocznym dla oka ludzkiego jedynie po oświetleniu światłem wzbudzającym.

Na Fig. 3A i 3B przedstawiono natomiast opakowania wykonane z zadrukowanych arkuszy widoczne w świetle dziennym (VIS). Każde opakowanie posiada zabezpieczenie 63, zawierające pierwszy obszar 63a i drugi obszar 63b. Treść nadruków każdego z obszarów zabezpieczenia 63 nie jest widoczna w świetle dziennym - jest niedostrzegalna dla oka nieuzbrojonego.

Wykonane na podłożach tekturowych (arkuszach) zabezpieczenia, niewidoczne dla nieuzbrojonego oka ludzkiego, mogą być zatem nie tylko weryfikowane w prosty i szybki sposób, ze względu na obecność tuszu UV, lecz także posiadają dodatkowe zabezpieczenie w postaci tuszu z pigmentem o luminescencji odwrotnej, które dopiero przy oświetleniu światłem o odpowiedniej i znanej długości fali elektromagnetycznej, innej niż zakres UV oraz zakres VIS, umożliwiają pełną weryfikację zabezpieczenia. Powyższe cechy łącznie zapewniają odpowiednio wysoki stopień zabezpieczenia produktów zawartych w opakowaniu. Natomiast naniesiona warstwa przezroczystego lakieru zabezpieczającego ogranicza mechaniczne uszkodzenia zabezpieczenia w tym zarysowania i odpryski oraz starzenie składników zastosowanych tuszy, w wyniku promieniowania słonecznego, dostępu wilgoci i zmiennych temperatur. Ponadto opracowany układ warstw nadruku: nadruk fleksograficzny wykonany farbami wodnymi - jako bazowy, naniesione bezpośrednio na nim zabezpieczenie w postaci warstwy nadruku natryskowego, które jest pokryte warstwą lakieru naniesionego w technice druku fleksograficznego - łącznie zapewniają dodatkową poprawę własności mechanicznych nadruku - na podłożach tekturowych, ze względu na to, że druk fleksograficzny jest drukiem wypukłym, natomiast druk natryskowy jest drukiem obejmującym nanoszenie tuszu kroplami na podłoże.

PRZYKŁAD WYKONANIA:

Arkusze tekturowe 61 poddano zadrukowi 62 farbami wodnymi: CMYK, w czterech stacjach druku fleksograficznego typowym sposobem. Następnie arkusze dostarczono do stacji druku natryskowego, gdzie za pomocą dwóch drukarek natryskowych nadrukowano dwa obszary zabezpieczenia w następującej kolejności: znak seryjny 63a tuszem UV (zastosowano tusz Videojet V4259 firmy Videojet Technologies Inc., USA), a w jego bezpośrednim sąsiedztwie - logo producenta 63b tuszem UV (zastosowano również tusz Videojet V4259 firmy Videojet Technologies Inc.) z dodatkiem pigmentu o luminescencji odwrotnej (Printing Photo Marker firmy Univect Sp. z o.o.). Następnie arkusz przetransportowano do stacji druku fleksograficznego, i drukarką fleksograficzną arkusz od strony zadrukowanej pokryto warstwą przezroczystego lakieru zabezpieczającego (zastosowano lakier dyspersyjny PRINT-COAT WB GS 1242 RR firmy Print Coatings Polska Sp. z o.o.). Zadrukowane arkusze sztancowano, a uzyskane w wyniku sztancowania formatki sklejono w opakowania.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania arkuszy drukowanych na opakowania z zabezpieczeniem w postaci warstwy nadruku, w którym to sposobie:

   - arkusze drukowane wytwarza się w taki sposób, że na arkusze tekturowe nanosi się:

   - warstwę bazową nadruku fleksograficznego w kolejnych stacjach druku fleksograficznego z których każda stacja wyposażona jest w drukarkę fleksograficzną do nanoszenia farb wodnych,

   - na którą nanosi się zabezpieczenie w postaci warstwy nadruku zabezpieczającego,

   - po czym pokrywa się dotychczasowy nadruk co najmniej w obszarze zabezpieczenia warstwą przezroczystego lakieru w stacji druku fleksograficznego wyposażoną w drukarkę fleksograficzną do nanoszenia lakieru, przy czym:

   - na warstwę bazową nanosi się zabezpieczenie w stacji druku natryskowego (ink-jet) wyposażonej w co najmniej jedną drukarkę do druku natryskowego znamienny tym, że zabezpieczenie (63) nanosi się w taki sposób, że

   PL 247868 BI drukarką do druku natryskowego nanosi się: warstwę tuszu UV w pierwszym obszarze (63a) zabezpieczenia (63), który jest:

   widoczny w wyniku oświetlenia lampą UV, a niewidoczny w świetle widzialnym (VIS) dla nieuzbrojonego oka ludzkiego, a następnie, w sąsiedztwie pierwszego obszaru (63a) zabezpieczenia (63) nanosi się warstwę tuszu z pigmentem o luminescencji odwrotnej w drugim obszarze (63b) zabezpieczenia (63), który jest:

   weryfikowalny za pomocą oświetlenia falą elektromagnetyczną o długości z zakresu innego niż UV, emitując światło o długości z zakresu widzialnego (VIS).
2. 2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że w sąsiedztwie pierwszego obszaru (63a) zabezpieczenia (63) nanosi się warstwę tuszu UV z pigmentem o luminescencji odwrotnej w drugim obszarze (63b) zabezpieczenia (63).