مع وجود عدد كبير من المستندات عالية الأمان مثل الشيكات والأوراق النقدية وجوازات السفر وبطاقات الائتمان المزورة، تبحث الصناعة عن تقنيات جديدة يمكنها حماية المستندات بنجاح من النسخ في المجال البصري. يحتوي الحبر البصري المتغير اللون على هذه الميزة، والتي تعمل بنجاح على حماية المستندات عالية الأمان من التزوير. واليوم، فيما يتعلق بجوازات السفر أو بطاقات الائتمان، تستخدم أكثر من 50 دولة في العالم تكنولوجيا مكافحة التزييف ذات طبيعة ركن الألوان كوسيلة للتزييف لتحقيق غرض مكافحة التزييف.
ما هو الحبر المتغير بصريا؟
الحبر المتغير بصريًا هو نوع من حبر الطباعة الذي يحتوي على مرشح تداخل عالي الدقة في البنية المجهرية ويعرض لونين مختلفين من زوايا مختلفة.
تم اختيار خاصية تحويل الألوان الفريدة للحبر البصري المتغير اللون من قبل أكثر من 50 دولة لمكافحة تزوير العملات. هذا النوع من الحبر يظهر تغيرات مختلفة في اللون عند زوايا المراقبة 900 و 300، وبالتالي ضمان عدم نسخ اللون.
هذا النوع من مرشحات التداخل عالية الأداء المستخدمة في الحبر البصري المتغير اللون يتم تصنيعه عن طريق الترسيب الفراغي الدقيق على معدات الطلاء بالأسطوانة. يجب أن تكون هذه المادة الخام قادرة على تحقيق أقصى خصائصها البصرية لتحقيق تأثير مكافحة التزييف المتوقع، مثل مادة الميكا أو الكوارتز الخام من خلال الترطيب.
الخصائص البصرية لجزيئات الصباغ تمكنها من إنتاج خصائص انتقال لونية قوية (يتم إنتاج اللون من خلال الظواهر الفيزيائية). تبلغ سماكة جزيئات الصباغ حوالي 1 ميكرومتر وعرضها 20 ميكرومتر فقط، وتكون مبادئ الانعكاس والامتصاص والورود والتداخل بشكل عام.
ولذلك، لا يُسمح لنا باستخدام الظواهر الفيزيائية لتحليل الحبر إلا عندما تكون دقيقة لكل طبقة من طبقات المادة. يعتمد الحبر البصري المتغير اللون على مرشح التداخل المصنوع في الذاكرة الفراغية لإظهار خاصية تغير لون الحبر، لكن اختيار هذه المادة المتغيرة اللون مربك للغاية. بشكل عام، أداء الوسط المعدني المركب أفضل بكثير من أداء الوسط بأكمله، لأن الوسط المعدني لديه عتامة عالية وأداء عالي التكلفة.
جدوى التصميم
دعونا نميز أولاً بين الخيارات الثلاثة التالية:
تصميم الصباغ (مرشح التداخل)؛
تصميم الحبر (الطريقة الكيميائية)؛
تصميم الوثائق (الرسومات والجداول)؛
1. تصميم الأصباغ
توفر طريقة التخزين الفراغي هذه مساحة كبيرة لإمكانية تصميم الصبغة. ويتم تحقيق ذلك عن طريق تغيير سمك المواد المستخدمة في كل طبقة والترتيب بين الطبقات المختلفة. يوضح هذا التصميم أن الحبر يحقق تغير زاوية اللون من خلال تراكب المعدن والوسط والمعدن والوسط والمعدن. بهذه الطريقة، يمكن أن يحصل الحبر على أعلى مستويات الصفاء والتشبع والصبغة واللون الرائع.
العاكس
وقد تكون مكونة من مواد شديدة الانعكاس مثل الألومنيوم أو النيكل أو الكروم أو الحديد أو الفضة أو الذهب، والتي تعمل كمرآة لتجعل للعاكس سطح لون موحد. يمكننا اختيار المواد التي تتطابق حقًا من خلال خصائص الأداء عالي التكلفة والانعكاس العالي والمقاومة الكيميائية. من الواضح أن هذه الميزة المرئية للمادة ستؤثر على الموصلية النهائية والمغناطيسية وغيرها من خصائص جزيئات الصباغ، فضلاً عن قدرة الاحتفاظ بالحبر.
جهاز متباعد
تنقسم المواد المتباعدة تقريبًا إلى مواد غير عضوية أو مواد عضوية. من أجل إطلاق العنان لأقصى أداء للمواد، يجب أن تتمتع المواد بأدنى المعايير البصرية. أظهرت التجارب أن المواد ذات معامل الانكسار < 1.6 هي الأكثر ملاءمة، مثل ثاني أكسيد السيليكون أو ثاني أكسيد المغنيسيوم أو زجاج شبكي.
تحدد مسافة الفصل والسمك البصري بين طبقة الامتصاص وطبقة الانعكاس خصائص اللون عند زاوية معينة، والتي يمكن أن تكون أي لون في نطاق طول موجي معين من الأشعة فوق البنفسجية إلى أقرب ضوء تحت الحمراء. ليس هناك شك في أننا يجب أن نأخذ في الاعتبار خصائص النطاق المرئي بخلاف الإشعاع الكهرومغناطيسي، والتي يمكن أن تجعل "المستخدمين" يتقدمون بطلب للحصول على مستندات عالية الأمان (في عملية التصنيف والمعالجة).
مثال على الحالة المذكورة أعلاه هو التثبيط عند زاوية الأشعة تحت الحمراء القريبة. يتيح لنا هذا المفهوم تصميم صبغة تكون مرئية عند 90 درجة بالقرب من الأشعة تحت الحمراء وغير مرئية في زوايا أخرى. يمكن تمييز هذه الميزة الفريدة بسهولة عن طريق معدات الاختبار.
تحدد مادة الامتصاص وسمكها الخصائص الرئيسية للون بزاوية 90، مثل المقاومة الكيميائية والخصائص الطبيعية المرئية مثل التفاعل مع الحبر والتلامس والانفصال والترسيب على الحبر السائل. حتى الآن، تم استخدام الكروم والنيكل والحديد وأكاسيدها أو سبائكها بنجاح في تصميم هذه الصباغ. في الوقت الحاضر، أصبح الحبر البصري المتغير اللون أحدث المعايير الصناعية بفضل خصائصه القوية في تحويل الألوان وخصائصه المغناطيسية.
2. تصميم الحبر
تستخدم تقنية الطباعة التقليدية للمستندات عالية الأمان تقنية طباعة الأوفست والطباعة بالحفر وتقنية الطباعة البارزة. ما لم تشير جزيئات الصبغة المتداخلة بوضوح إلى استخدام طباعة الأوفست للطباعة، فإن الاعتبار الأول لدينا هو تطبيق نظام الحبر على الطباعة بالحفر.
تتميز الطباعة بالحفر أو الطباعة بالاستنسل بنقل الحبر إلى الورق من عمق 70-150μm على لوحة النقش تحت ضغط طباعة عالي. تبلغ سرعة طباعة الأوراق النقدية حوالي 2 م/ث، ويتم إزالة الحبر المتبقي من لوحة النقش باستخدام أسطوانة بلاستيكية أو ورق، ويبلغ سمك طبقة حبر طباعة النقل حوالي 30-50μm، والتي يمكن معالجتها على الفور بالهواء الساخن، أو أكسدتها وتجفيفها عن طريق البثق المتبادل للورق في أول 24 ساعة.
الصباغ البصري المتغير اللون المثالي هو صبغة اصطناعية بما في ذلك المنتجات المنحنية. من أجل نقله إلى الركيزة في وقت واحد (الطباعة بالحفر)، نحتاج إلى وسط حبر منخفض اللزوجة. على العكس من ذلك، في عملية نحت النقش الغائر، من الضروري البحث عن نظام ربط ذو لزوجة عالية وخصائص قوية محبة للماء.
من الصعب الجمع بين هاتين الخاصيتين مع أصباغ فوتوكروميك طبيعية، ولكن إذا كان من الممكن اختيار مادة البوليمر الخافضة للتوتر السطحي والمخفف والمحفز، فيمكن الحصول على حبر فوتوكروميك عالي الأداء، وقد تم استخدام هذا الحبر من قبل الشركات في أكثر من 50 دولة. على سبيل المثال، الولايات المتحدة وجمهورية التشيك وروسيا وإيطاليا وما إلى ذلك.
لقد تم دمج الحبر البصري المتغير اللون للطباعة بالحفر بشكل جيد مع تصميم الأوراق النقدية. لا تحتاج إلى قنوات طباعة إضافية أو ضغط، كما أنها تتميز بأداء عالي التكلفة. تتم طباعة الحبر البصري المتغير اللون الغائر على ركيزة طباعة الأوفست لتتناسب مع لون الحبر البصري المتغير اللون، ومن ثم سيتم تحسين اللون بشكل حاد عند زاوية معينة. وبهذه الطريقة، يمكن لصورة التحول اللوني أن تجعل المعلومات المرئية تكمل تحويل "المظهر" أو "الاختفاء" عن طريق تغيير زاوية ملاحظة معينة.
تشير طباعة الشاشة إلى تقنية طباعة تقوم فيها سلسلة من شفرات المعالجة المحددة بنقل حبر منخفض اللزوجة من خلال مجموعة من الشاشات تحت ضغط طباعة منخفض. هذه التكنولوجيا بسيطة وممكنة، ولكن لها حدود كبيرة في الدقة والسرعة وتجفيف الحبر والسلامة. في الآونة الأخيرة، اختارت العديد من الأوراق النقدية الأوروبية تقنية طباعة الشاشة لأنها تسمح بنقل الصور من خلال أصباغ صغيرة مثل مرشحات التداخل الدقيق المستخدمة في الأحبار المتغيرة بصريًا. تتيح اللزوجة المنخفضة ترتيب كل جسيم صبغي بالتوازي عند ترسبه وعندما يصل إلى الركيزة، ويمكن إعادة استخدام الرقاقة المعدنية الأصلية. هدفنا التطويري التالي هو الحصول على حبر بصري متغير اللون للشاشة يمكنه تلبية جميع المتطلبات التالية وله خصائص الأكسدة:
(1) متوافق مع جميع ركائز الطباعة عالية الأمان في الصناعة الحالية.
(2) دعم جيد للطباعة المسبقة لطباعة الأوفست والطباعة الفوقية للطباعة بالحفر.
(3) عرض مثالي لخصائص انتقال اللون وتوافق مخططات التداخل المحددة أعلاه.
في الوقت الحاضر، تم استخدام هذا النوع من حبر الشاشة البصري المتغير اللون في الصناعة لسنوات عديدة، وقد أثبت تداول مئات الملايين من الأوراق النقدية أيضًا جدوى هذا المفهوم. من العيوب المهمة لضغط الطباعة المذكور أعلاه السرعة. ولذلك، فإن هيكل الطباعة هذا يحتاج إلى تطوير جديد من وجهة نظرنا، وهو الحبر البصري المتغير اللون المعالج بالأشعة فوق البنفسجية.
صبغة التداخل هذه ذات الخصائص الخاصة تستثني الحبر المعتمد على المثيرات الحرة التي تم ذكرها بوضوح. ومن المعروف أيضًا لدى الخبراء أن مفهوم التنشيط الضوئي يستخدم جميع الأنظمة اللازمة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لتحفيز الاختراق. الطريقة العملية هي استخدام نظام الكاتيونات، الذي يمكنه بلمرة جميع الكاتيونات بما في ذلك إثارة الأشعة فوق البنفسجية على سطح فيلم الحبر. ويعتمد ما يسمى بتأثير التصلب الثانوي بشكل كبير على درجة الحرارة. عادة ما يقدم هذا النوع من أنظمة الحبر مزايا وعيوب القانونين والخصائص التالية خلال فترة التخزين.】=
المزايا: لا يوجد حد لاستقرار الطباعة؛ تفاعلية عالية مقاومة عالية تقلبات منخفضة.
العيوب: نظامين. هناك قيود على تحديد المواقع. لا يمكن الطباعة الفوقية.
هناك خيار آخر وهو ما يسمى بحبر طباعة الشاشة ذو الأساس المائي. حتى الآن، تكمن حدوده في أنه لا يُسمح بتطبيق هذا النظام على الصناعة. ويعود أداءها الضعيف بشكل رئيسي إلى عدم الاستقرار في التخزين، وهو ما لا يمكن تحقيقه إلا من خلال التفاعل بين مجموعات البوليمرات وجزيئات الصباغ. تؤدي هذه الظاهرة إلى زيادة كبيرة في لزوجة الحبر، وسيفقد أداء اللون المخزن لأكثر من شهرين، لذلك لا يزال توافقه الكيميائي بحاجة إلى دراسة، ونحن على يقين من إمكانية حل هذه المشاكل في المستقبل القريب.
أحد الخيارات المهمة في المستقبل هو تعزيز أمان الحبر المتغير بصريًا من خلال الجمع بين الأصباغ المتغيرة بصريًا والمواد القابلة للقراءة ميكانيكيًا. يُسمح بإضافة أصباغ الفلورسنت والفسفورية والأشعة تحت الحمراء الممتصة إلى الأصباغ الفوتوكرومية للأحبار الفوتوكرومية بصريًا. كل هذه المواد ليس لها لون بحد ذاتها، لذلك لن تؤثر على خصائص تحويل الألوان للأحبار البصرية المتغيرة الألوان.
3. تصميم الوثائق
نظرًا لإضافة ميزات أمان بصرية جديدة، فقد خضع التصميم الجمالي والصوري للمستندات عالية الأمان لتغيير جذري. وأهم ميزة أمان بصري لها هي تقنية الدمج مع الحبر البصري المتغير اللون، ويمكن طباعتها على معدات الطباعة. يمكن للطباعة بالحفر أن تحقق هذه العملية بسهولة.
وهذا يفتح وضعاً جديداً للتصميم ثلاثي الألوان للأوراق النقدية التقليدية. يعد الحبر البصري المتغير اللون جزءًا فقط من التصميم، ويمكن طباعته في أي مكان في المستند. على وجه الخصوص، عند عرض المستند بشكل غير مباشر، يمكن تحسين التباين بين طباعة الألوان وطباعة الأوفست عن طريق تحديد لون خلفية طباعة الأوفست في الطباعة الضوئية المتغيرة اللون.
توفر الطباعة بالحفر أمانًا إضافيًا لتصميم المواد المطبوعة المتغيرة بصريًا. يتم إنتاج متانة هذه الصورة المتغيرة بصريًا عن طريق الطباعة بالحفر بالحبر المتغير بصريًا، وهو أمر رائع ويمكن إثباته أيضًا.
يؤثر حجم المادة المطبوعة بشكل مباشر على إدراك هذه الميزة ومصداقيتها. تظهر التجارب أنه عند اختيار بيئة الصورة، يتم توفير السطح المطلوب لميزات السلامة البصرية وفقًا لصورة الخلفية. يوفر تطبيق تكنولوجيا طباعة الشاشة بحثًا نظريًا جيدًا لتحديد موضع رقائق الصبغ على فيلم الحبر، ويحسن مظهر اللون والقفز اللوني.
يوفر نظام تجفيف أكسدة الحبر المعتمد على المذيبات الأولوية للركيزة، ويمكن أن يضمن الطباعة الفوقية على الحفر في أي بيئة.
يعتبر استخدام نظام المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية في تداول العملة النمساوية والفرنك النمساوي يلعب دورًا مهمًا في تحسين بعض القيود على دقة الصورة.
يجب أن يتضمن التطبيق والتصميم المثالي اللون الموجود على الحبر المتغير بصريًا، والذي تتم طباعته مسبقًا عن طريق طباعة أوفست تحت نفس ضغط الطباعة، ويمكن أيضًا تطبيق الحبر المتغير بصريًا المعتمد على أكسدة المذيبات على طباعة الشاشة. يمكن أن تؤدي الطباعة الفوقية على الحفر إلى تحسين مظهر الحبر وألوانه. تظهر الأوراق النقدية السويسرية أو أوراق UBS بوضوح هذا المفهوم.
يمكن تحقيق مزيد من التطوير للميزات المتغيرة بصريًا عن طريق طباعة حبرين متقاربين جدًا ومتغيرين بصريًا. على سبيل المثال، أخضر-أرجواني/أخضر-أزرق أو أخضر-ذهبي/أرجواني-أخضر. عند مطابقة ألوان اثنين من الأحبار المتغيرة بصريًا، يمكن عرض نفس اللون بزاوية معينة، كما يمكن عرض المعلومات المرئية (الشعارات، الأرقام المسماة، الأختام) بطريقة ديناميكية مع صورة مناسبة.
ويمكن الحصول على سطح صلب مماثل عن طريق نقش الحبر المتغير بصريًا على طباعة الشاشة، والتي تعتمد على آلة الطباعة بالحفر، أو مجموعة من ألواح الطباعة أو ناقل الورق لنقل الصورة السلبية. على سبيل المثال، يتم تنفيذ الشيكات المصرفية المقدمة من Credit Suisse و UBS بموجب هذا المبدأ.
خاتمة
الحبر البصري المتغير اللون هو حبر للطباعة يعتمد على مرشح التداخل عالي الأداء، والذي يتم تصنيعه وتوليفه على معدات طلاء الأسطوانة ويستخدم على نطاق واسع في الصناعة الآن. إن نسبة الأداء إلى السعر العالية والمتانة الممتازة والحرية في التصميم والتطبيق تجعل من الممكن تحقيق ذلك من خلال آلة الطباعة عالية الأمان المذكورة أعلاه.
يتم التحكم بشكل صارم في منتجات الطباعة من خلال المواد والأحبار المقدمة. إن التطبيق المشترك لمنتجات الطباعة وآلة الطباعة عالية الأمان يجعل الحبر المتغير بصريًا يقدم أخيرًا خصائص أمان بصرية ممتازة.
