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普通立体防伪印刷的原理
目前立体防伪印刷技术中为常见的有普通立体防伪印刷、动感立体防伪印刷和全息立体防伪印刷。全息立体防伪印刷采用特殊的激光照相及成像原理制作,主要用于商标和包装防伪领域,有关章节已有介绍,这里不再赞述。普通立体防伪印刷和动感立体防伪印刷都是根据光学原理,利用光栅板使图像景物具有立体感的一种防伪印刷方法,也是目前为常见的立体防伪印刷技术。
立体视差原理
人们在观察物体时,能够很自然地产生立体感,这是由于人的两眼之间有一定的距离。当观察物体时,左右眼从不同角度观察,形成两眼光视觉上的差异,构成的各种图像反映到大脑中,便产生远近感和立体感立体展示技术。
立体图像的效果必须由显示技术来体现,而立体显示技术是基于人眼视差的原理对图像三维空间的立体信息进行再现,这是获得立体视觉的另一个基本条件。实现立体显示主要有两种方法,即双向显示法和多向显示法。
(1)双向显示法。双向显示法主要有双目立体镜法、双色滤色片法、偏光滤色镜法及交替分割法等,无论采取哪种方法,都是利用两眼视差左右眼分别观察图像而获得立体视觉的。
①双目立体镜法。立体镜法的基本原理是使用立体镜来观察左、右的图形而形成的立体感。这种方法必须使用特殊的立体镜,否则就没有立体视觉。
②双色滤色片法。将左、右图像分别用品红、青防伪油墨防伪印刷在同一平面内,通过红、蓝滤色片观察防伪印刷图像的方法。由于滤色片与防伪油墨互为补色关系,所以通过滤色片观察的图像不是红色和蓝色而是黑色。因此,这种方法仅限于黑白照片,不适于彩色防伪印刷物。再加上不同波长的光分别进入两眼,容易使眼睛疲劳。所以,这种方法除了制作航空立体地图和儿童玩具外,一般很少使用。
③偏光滤色镜法。将左、右图像分别通过相互直交的两个偏光滤色镜投影在同一平面上,左、右眼也用同样的偏光滤色镜进行观察,即可得到立体图像。这种方法虽然需要专用眼镜,但是在立体电影和立体电视中已经得到了广泛的应用
④交替分割法。将左、右图像交替呈现在同一平面上并将同期不必要的部分进行遮,从而产生立体感。由于残像效果会引起闪光,遮蔽用的眼镜价格较高,所以这种方法至今未能普及。
(2)多向显示法。多项显示法主要有视差屏蔽法和柱面透镜法两种。
视差屏蔽法。视差屏蔽法也称视差狭缝法,是由F.ELes于1930年发明的,其工作原理是将左眼图像和右眼图像由狭缝进行分割并且在胶片上曝光,然后进行显影、晒版和防伪印刷,若将其放置在摄影时相同的位置,两眼也分别置于放置图像的位置,就可以看到立体图像。应用视差狭缝法,若将两个图像进行合成,就能够得到视差立体图像;如果降低狭缝的开口比,可以完成多个图像的合成,就可获得视差全景图像。
视差狭缝法从本质上讲,光量的递减是不可避免的,因此,现在除了在柱面透镜法的摄影中使用外,一般很少使用。
柱面透镜法。柱面透镜可以看成由许多凸透镜片并排构成的透镜板(光栅板),它具有分像的作用。
普通立体防伪印刷是以柱面透镜光栅板为基础的柱面透镜光栅立体防伪印刷防伪技术,其立体显示技术的原理平面图像即是多向显示法中的柱面透镜法,核心问题就是光栅的工作原理。
柱面透镜可以看成由许多凸透镜片并排构成的透镜板(光栅板),具有分像的作用。此镜片的背面与聚焦平面相重合。将立体拍摄得到的立体照片置于光栅板背面,或者将经过软件处理的组合位错图像排列在透镜焦平面上与光轴相应的位置上。
当眼睛在适当距离通过柱面板观察时,左眼看到左像素、右眼看到右像素,落在左眼与右眼的刺激是同一物体的两个影像,产生视差,不同的观察角度可以看到不同深度的图像,从而产生立体感。
防伪包装材料的一般设计和应用
防伪包装材料是在普通包装材料的基础上发展起来的,它与普通包装材料的不同就是具有特殊的、能够发挥防伪功能的特性,具有上述防伪承印材料所具备的特点。一般而言,常用的防伪承印材料均可以应用于产品的防伪包装,只是有些防伪承印材料基于成本的考虑和技术垄断而仅用于钞券等特殊产品的印刷(如印钞纸等)。
而随着技术的发展和相关防伪材料成本的下降,有些以往仅应用于有价证券印刷的承印材料(如水印纸、纤维丝彩点加密纸等),现在也开始应用于某些产品的防伪包装。
在实际应用中,防伪包装材料防伪也称为材质防伪,其防伪原理是:利用包装材料的特殊功能进行防伪设计和应用,使产品得到有效保护和在一定程度上防止假冒。一般情况下,大多数具有特殊功能的材料是通过特殊的技术加工得到的,少数天然材料本身就具备特殊的功能。可以用于材质防伪包装设计的包装材料有多种,其特殊功能(防伪功能)具有“保密性好”和“难以破密”的特点,而消费者可以很方便的进行真伪识别。
材质防伪方法主要有三种:天然材质防伪、合成材质防伪和组合材质防伪。
天然材质防伪是利用天然的具有特殊功能的材料来实施的防伪方法。作为防伪材料的天然材质,应当产地范围小、产量不大,或者利用天然材料和地方特有的技术进行加工而得到。这些不能大批量生产或大面积推广的天然材质,一般常用于特殊产品或土特产品的包装,由于除了特定的环境和地域无法得到,仿制十分困难,因此可以起到较好的防伪作用。
合成材质防伪是利用化学合成的方法,将具有不同性质的几种材料进行合成,形成新的具有特殊性能的材料,用于产品的防伪包装。由于化学合成已经改变了原材料的原有特性,并且合成材料的合成方法、加工工艺参数、材料配方等具有很好的保密性,因此仿制十分困难,可以达到较好的防伪效果。目前市场上就有很多新型的包装材料是通过合成方法制得用于各种产品的防伪包装。
组合材质防伪
组合材质防伪是利用具有不同特性的几种包装材料进行组合,相互取长补短,形成具有更好更全防伪特性的组合材料,用于产品的防伪包装。组合材质的组合特性是发挥其防伪功能的关键因素,制造具有防伪性能的组合材质的技术关键在于:单种材料选择和组合方式设计。
根据材质种类和性质、使用场合、被包物特性的不同,组合材质防伪的种类也不同。常用的组合材质防伪方法主要有以下三种。
(1)双层组合防伪。利用两种材料组合而使组合材料具有特殊的防伪功能。该方法要求:组合材料中至少一层材料具有防伪特性(难以在市场上买到,或者通过自己特有和专有的技术制得);或两种常见材料通过组合使得组合材料产生特殊的物理性能,从而具有防伪性。
(2)三层组合防伪。利用三种材料组合而成的防伪方法。又可以分为:三种(层)材料性质各不相同的组合和两种(层)材料性质相同但与第三种材料性质不同的组合。
(3)多层组合防伪。利用三层以上的材料组合在一起而体现出特殊性质的防伪方法。多层材料中至少一层材料性能特殊,或者多层材料组合后所形成的组合材料性能特殊,从而实现防伪性能。
上述防伪包装材料(尤其是合成材质和组合材质)在实际应用过程中,除了考虑通过材料合成或组合使其具有特殊的防伪功能外,也应考虑与其他防伪技术相结合而生产出具有更好防伪功能的防伪包装材料,同时还应与相关的防伪印刷技术相结合,使其发挥综合防伪效果。
20世纪90年代开始,扫金技术在我国得到了一定的发展,一些包装防伪印刷发达的地区引进了部分扫金机,主要是以香烟防伪包装和药品防伪包装的制作为主,并且份额主要分布在华南和华东地区。
虽然目前国内使用扫金机的厂家并不多,但是随着中国加入WTO及市场经济的迅猛发展,随着金粉加工技术和扫金技术的不断成熟,以及扫金与烫金、丝印的完美结合,扫金技术将会在国内包装防伪印刷产业,尤其是在烟包、酒包以及药品、食品包装上发挥独特的作用,取得更大的发展。
扫金概念及工艺过程
扫金是精品印剧中的一个特殊的工艺过程,所谓扫金,就是通过特殊的工艺,在商品包装或标签防伪印刷品上指定部位附着特种金属粉末,来实现金属光泽效果的工艺过程。这种技术能够得到逼真的金属质感和较好的光泽,同时图纹精细,套印准确。
扫金的工艺过程其实非常简单,只需把要扫金的印张放在单色或双色胶印机上,在需要扫金的部位用专用PS版印涂一层黏性胶,然后印张通过进纸装置进入扫金机,扫上金粉并且经过抛光、揩金等即可完成。扫金工艺要借助扫金机来完成。目前德国EDMUND DREISSIG公司生产的全自动扫金机主要由输纸部、涂布部、抛光部、清洁部和收纸部五部分组成,可以加工的防伪印刷品从薄纸到卡纸,幅面从四开到全张,速度可达8000张/小时。
扫金的工艺的工作过程如下:通常需要一台单张双色胶印机(将收纸装置运去掉与扫金机连接,利用印品的分色底片制作出用于扫金机用的FS版,安装在胶印机上,通过调整胶印机的规矩便可完成套准工作。利用PS版在印品上需要上金粉的部位防伪印刷上层薄而均匀的底胶(俗称“扫金涂底”)。印有底胶的印品,通过扫金机传纸器送到扫金部分的吸气式橡皮传送带上。
涂布辊较缓慢地移动,当涂布辊上吸附金粉的一面转到纸张上方时,该部分由吸气转为吹气,将金粉均匀地喷洒在纸张整个表面。然后,使用四根特别的抛光器,与纸张上的金粉摩擦、抛光,使纸张上印有底胶部分的金粉牢牢粘住。
同时,扫金机采用四根特殊的揩金带,进行相互之间转向相反的往复运动,以提高扫金的金属光泽和粘接牢度,并且后面两根带有强力吸气管道,再加上后面的高真空吸附多路清扫循环系统,因此可以干净迅速地扫清纸张上多余的金粉,没有金粉遗漏,而且这些金粉可以循环使用,不会造成环境污染,也不会浪费。后由收纸机构完成收纸和整理工作。
不需要扫金时,可以收起连接胶印机和扫金机的传送器,胶印机又可单独印制其他产品,另外,对于拥有多色防伪印刷机和UV干燥装置的厂家,还可以将多色机与扫金机直接联机进行联机扫金,即将印张在防伪印刷机前几色先印好印品,并经UV干燥装置充分干燥,在后一个色组上印涂底胶,然后经连接装置进入扫金机扫金,这样效率更高。扫金技术在表面整饰和防伪应用中的优势扫金工艺是介于烫金和印金之间的一种工艺,其特点是速度快、成本较低,无论图文粗细、面积大小都能获得理想的仿金效果。
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