專利名稱：三維設(shè)計制作水印模版的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防偽水印模版的制作方法，特別涉及利用三維立體技術(shù)設(shè)計、雕刻制作水印模版的方法。
背景技術(shù)：
水印是目前紙張防偽的主要手段之一，紙張中的水印是依靠水印凹版和凸版模版先在銅網(wǎng)上重合壓制出水印圖案，然后用該銅網(wǎng)在抄紙過程在紙張中制作出相應(yīng)的水印圖案，其中水印凹版和凸版模版現(xiàn)在的制作方法為如圖1所示獲得手繪圖稿或照片等原始圖樣，利用計算機輔助設(shè)計在二維平面上依據(jù)水印圖案的梯級灰度轉(zhuǎn)化成水印模版的高低深淺，來設(shè)計制作水印圖案，然后將以梯級灰度表達的水印二維圖案設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為自動化雕刻機可以識別的機器語言傳輸?shù)阶詣踊窨虣C，進行水印模版雕刻，雕刻出的水印模版通過電鍍工藝翻制出對應(yīng)的水印凹版和凸版，因電鍍出的水印版很薄，需要再進行水印版灌鉛，制作出水印凹版和凸版的鉛制壓網(wǎng)模版，電鍍翻版和灌鉛制版是以雕刻出的水印原版翻制，使水印凹版和凸版的水印圖案完全吻合，在兩者重合壓制銅網(wǎng)時，會形成如圖3或圖4所示的狹窄處，這樣經(jīng)常會將銅網(wǎng)壓破，廢品率高，因此每副水印版為了滿足使用要求，必須進行人工修版，又易造成每副經(jīng)人工修版后的模版的水印圖案不一致。上述所說的二維輔助設(shè)計和制作是在二維平面上按灰度梯級不同來表達水印圖案的高低深淺，使得雕刻出的水印模版的高低深淺區(qū)域不能平滑過度，雕刻出的水印圖案并不是如圖3所示的圓滑狀，而是如圖5所示的梯級狀，易造成尖角壓破銅網(wǎng)。如圖3所示，現(xiàn)有的方法灌制鉛版的水印凸版1和水印凹版2，其上的水印圖案完全吻合，壓制出的銅網(wǎng)4如圖4所示，存在狹窄處，很容易斷裂；而且其按照水印圖案的灰度來雕刻的水印版的高低深淺，易出現(xiàn)如圖5所示的水印圖案3上的尖角5，壓制出的銅網(wǎng)如圖6所示，同樣存在易使銅網(wǎng)破裂的危險，所以現(xiàn)有的方法中，必須經(jīng)過如圖7所示的人工修版后，才能壓制出如圖8所示的符合要求的銅網(wǎng)。因此，現(xiàn)有的這種二維設(shè)計制作水印模版的方法存在以下的缺點一是需要經(jīng)過電鍍翻版、灌制鉛版和人工修版才能制作出生產(chǎn)用的水印模版，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、周期長，人工、物料成本大，并產(chǎn)生環(huán)境污染源；二是鉛制水印壓網(wǎng)模版強度弱，其自身易磨損，使壓制出的銅網(wǎng)水印版圖像易變形模糊，使用壽命短；三是，因灰度梯級表達的圖案深淺高低的不平滑的尖角易使壓制出的銅網(wǎng)斷線，造成廢品率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的二維設(shè)計制作水印模版方法存在的上述缺點，為用戶提供一種工序簡單，利于環(huán)保，省去電鍍翻版、灌制鉛版、人工修版工序的三維設(shè)計制作長壽命水印模版的方法。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的三維設(shè)計制作水印模版的方法，包括獲得原稿、計算機輔助設(shè)計、雕刻制版步驟，其中獲得的原稿為照片或手繪圖，雕刻制版步驟是由計算機向自動雕刻機輸出指令控制雕刻機的走刀雕刻制版，其特征在于a)計算機輔助設(shè)計步驟是把把獲得的原稿通過計算機三維制圖軟件在計算機上設(shè)計出水印的三維立體凹版和凸版圖案；b)在計算機輔助設(shè)計步驟之后還有一個計算機仿真修版步驟，該步驟是依據(jù)水印制版的要求，對設(shè)計出的水印三維立體凹版和凸版圖案在計算機上進行仿真調(diào)整，使兩者重合后為壓制銅網(wǎng)所留的間隙均勻；c)雕刻制版步驟是，由計算機將水印三維立體凹版和凸版圖案的設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為自動雕刻機可以識別的機器語言，控制其走刀，自動雕刻出水印的三維立體凹版和凸版模版。
上述雕刻出的水印三維立體凹版和凸版模版為高硬度的金屬材質(zhì)。
上述的金屬材質(zhì)為高碳鉻軸承鋼或合金銅。
上述的金屬優(yōu)選為高碳鉻軸承鋼。
上述所制作的水印三維立體凹版和凸版模版直接作為生產(chǎn)中的水印壓網(wǎng)模版使用。
本發(fā)明的有益效果是，本方法可以使設(shè)計好的水印圖案虛擬立體顯示，有利于雕刻前檢驗水印立體效果；有利于計算驗證水印圖案的凹凸版的尺寸變化及配合和弧度關(guān)系，減少了人工修版工序，降低廢品率和生產(chǎn)成本；制作出的金屬水印三維立體凹版和凸版模版可直接作為生產(chǎn)中的壓網(wǎng)模版壓制出銅網(wǎng)，減少了電鍍翻版、灌制鉛版和人工修版工序，既降低了成本，又消除了環(huán)保污染源，也延長了水印模版的使用壽命。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的工序流程圖；圖2是本發(fā)明的工序流程圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中灌制鉛版的水印凹版和水印凸版的示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中的水印凹版和水印凸版壓制的銅網(wǎng)水印示意圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)中灌制鉛版的水印凹版和水印凸版放大示意圖；圖6是現(xiàn)有技術(shù)中的水印凹版和水印凸版壓制的銅網(wǎng)水印放大示意圖；圖7是現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)人工修版后的水印凹版和水印凸版的示意圖；圖8是現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)人工修版后的水印凹版和水印凸版壓制的銅網(wǎng)水印示意圖；圖9是本發(fā)明雕刻制版的水印凹版和水印凸版的示意圖；圖10是本發(fā)明雕刻制版的水印凹版和水印凸版壓制的銅網(wǎng)水印示意圖；圖中標號，1是水印凸版，2是水印凹版，3是水印圖案，4是壓制的銅網(wǎng)，5是尖角。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1如圖2所示，獲得手繪的水印圖案的原稿，掃描進計算機，先用PHOTOSHOP軟件在計算機上針對此二維水印圖案進行預(yù)處理，主要是進行一些明暗調(diào)整、陰影處理和暗斑修飾等，然后以此二維水印圖案為基礎(chǔ)，以ArtCAM軟件在計算機上進行三維輔助設(shè)計生成水印三維立體圖案。在設(shè)計過程中，設(shè)計師根據(jù)紙漿沉積的高低變化及濕紙頁干燥去水后的收縮率等指標，生成可用于生產(chǎn)并在紙張內(nèi)還原為最初的水印圖案的水印三維立體圖案，并以此圖案為基礎(chǔ)，設(shè)計出水印三維立體凹版和凸版，設(shè)計師可以在計算機上虛擬顯示該水印三維立體圖案的實際效果，將水印三維立體的凹版和凸版進行重合演示雕刻，根據(jù)其重合的配合程度，結(jié)合銅網(wǎng)的拉伸率等指標對水印三維立體圖案進行修改、補充和調(diào)整，在計算機上進行三維仿真修版，如圖9所示，使水印三維立體凹版和凸版重合后形成的為壓制銅網(wǎng)所留的間隙均勻，再由計算機轉(zhuǎn)化為CNC自動雕刻機可以識別的機器語言，控制其走刀，CNC自動雕刻機根據(jù)三維設(shè)計的數(shù)據(jù)立體走刀，在Gcr15軸承鋼坯體上雕刻出如圖9所示的水印凹版2和水印凸版1模版，然后將雕刻好的鋼質(zhì)水印凹版2和水印凸版1進行淬火處理，直接以三維圖案走刀雕刻，保持了邊緣線平滑過度，由于Gcr15鋼是一種合金含量較少、具有良好綜合性能、應(yīng)用最廣泛的高碳鉻軸承鋼，經(jīng)淬火加回火后具有高而均勻的硬度、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能，可以直接作為生產(chǎn)中的壓網(wǎng)模版使用，減少了電鍍翻版、灌制鉛版和人工修版工序，直接以此凹凸鋼質(zhì)水印模版在銅網(wǎng)上壓制出如圖10所示的銅網(wǎng)上的水印圖案，以此銅網(wǎng)抄造出含有水印的防偽紙張。
上述方法中也可以直接在已經(jīng)經(jīng)過淬火處理的Gcr15軸承鋼上雕刻，而不必在雕刻完后再進行淬火處理。
目前按圖1所示的現(xiàn)有水印凹版和凸版模版的制作方法，制作周期為18天左右，按本發(fā)明的三維設(shè)計制作水印模版的方法，制作周期可控制在6天左右，并減少制作了電鍍制版、灌制鉛版、人工修版工序；一付水印鋼質(zhì)壓網(wǎng)凹凸模版的使用壽命至少為原有的灌鉛水印壓網(wǎng)凹凸模版的5倍以上，原來每年生產(chǎn)用水印模版約200付，使用本發(fā)明的方法只需20付，按原來的方法制作的水印模版成本約為3000元/付，采用本發(fā)明的方法制作的水印模版成本可控制在800元/付左右，生產(chǎn)成本大幅降低，年可節(jié)約直接成本近40萬元。
實施例2基本方法如實施例1，水印模版材質(zhì)為合金銅。
權(quán)利要求
1.三維設(shè)計制作水印模版的方法，包括獲得原稿、計算機輔助設(shè)計、雕刻制版步驟，其中獲得的原稿為照片或手繪圖，雕刻制版步驟是由計算機向自動雕刻機輸出指令控制雕刻機的走刀雕刻制版，其特征在于a.計算機輔助設(shè)計步驟是把獲得的原稿通過計算機三維制圖軟件在計算機上設(shè)計出水印的三維立體凹版和凸版圖案；b.在計算機輔助設(shè)計步驟之后還有一個計算機仿真修版步驟，該步驟是依據(jù)水印制版的要求，對設(shè)計出的水印三維立體凹版和凸版圖案在計算機上進行仿真調(diào)整，使兩者重合后為壓制銅網(wǎng)水印圖案所留的間隙均勻；c.雕刻制版步驟是，由計算機將水印三維立體凹版和凸版圖案的設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為自動雕刻機可以識別的機器語言，控制其走刀，自動雕刻出水印的三維立體凹版和凸版模版。
2.如權(quán)利要求1所述的三維設(shè)計制作水印模版的方法，其特征在于雕刻出的水印三維立體凹版和凸版模版為高硬度的金屬材質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的三維設(shè)計制作水印模版的方法，其特征在于所述的金屬材質(zhì)為高碳鉻軸承鋼，或合金銅。
4.如權(quán)利要求3所述的三維設(shè)計制作水印模版的方法，其特征在于所述的金屬優(yōu)選為高碳鉻軸承鋼。
5.如權(quán)利要求4所述的三維設(shè)計制作水印模版的方法，其特征在于所制作的水印三維立體凹版和凸版模版直接作為生產(chǎn)中水印壓網(wǎng)版使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維設(shè)計制作水印模版的方法，涉及防偽水印模版的制作方法，特別涉及利用三維立體技術(shù)設(shè)計、雕刻制作水印模版的方法；是為了解決現(xiàn)有包括電鍍翻版、灌制鉛版工序的二維設(shè)計制作水印模版的方法中存在的工序復(fù)雜、成本高、廢品率高、不利于環(huán)保的問題，提供一種利用三維技術(shù)設(shè)計制作水印立體圖案，在計算機上進行三維修版，再控制自動化雕刻機三維走刀直接在合金銅或軸承鋼上雕刻制作水印凹版和凸版模版，形成直接應(yīng)用于生產(chǎn)的水印壓網(wǎng)模版的方法，該方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有工序簡單、廢品率低、降低成本、利于環(huán)保、水印模版使用壽命長的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于利用水印防偽的造紙行業(yè)。
文檔編號B41C1/02GK1830665SQ200610020
公開日2006年9月13日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日
發(fā)明者李軍, 駱富文, 王安云, 李挺, 季文祥 申請人:中國印鈔造幣總公司