專利名稱：用于產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的設(shè)備、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于鈔票和有價(jià)證券或者物品的保護(hù)的安全元件領(lǐng)域，具體而言，涉及用于在含有可定向磁性顆粒的涂層中產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在(例如)US2005/0123764、US2418479、US2570856、W02000/12622、EP-A0686675、TO2008/153679、US2008/0292862、US5364689、US2004/0251652、DE-A2006848、US3791864 和W01998/56596中公開了針對(duì)模具和涂層成分中的磁性顆粒的定向的各種材料和技術(shù)?？啥ㄏ虼判灶w粒還應(yīng)用于印刷工藝，尤其是用于印刷安全和裝飾特征。具體而言，曾經(jīng)公開過采用光學(xué)可變片狀磁性顆粒產(chǎn)生特殊的可視和色移效果。用于產(chǎn)生所述效果的這些設(shè)備和技術(shù)是已知的，例如，在EP-B1641624、EP-B1819525、EP-B1937415、EP-A1880866、EP-B2024451、W02010/066838、US6759097、W02002/090002 和 W02004/007095中對(duì)其給出了說明。含有可定向磁性顆粒的涂層以及基于這些磁性顆粒的定向的視覺效果的產(chǎn)生的應(yīng)用通常是根據(jù)下述離散步驟的序列進(jìn)行的:a)在基板(substrate)上涂覆含有可定向磁性顆粒的涂層；所述涂層材料必須是液態(tài)的或者必須具有低粘度；b)通過使所述涂層暴露至由外部磁裝置產(chǎn)生的磁場而對(duì)所述磁性顆粒定向；c)通過提高涂層的粘度而固定磁性顆粒的取向。步驟c)包括涂層的硬化。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知(例如)通過物理干燥(溶劑蒸發(fā))、UV固化、電子束固化、熱定形、氧化聚合、這些方法的組合或者其他固化機(jī)制執(zhí)行這一步驟。硬化機(jī)制取決于涂層材料。例如，US-B7691468描述了用于安全特征的墨水，這些墨水通過熱空氣或者UV固化干燥，具體取決于墨水成分。涂層粘度和層厚度(干燥之前和之后)是磁性顆粒定向的關(guān)鍵參數(shù)。為了達(dá)到最佳的可能效果，關(guān)鍵是將磁性顆粒的取向一直保持到實(shí)現(xiàn)硬化步驟。在印刷過程中，所保持的片狀磁性顆粒的取向確保盡可能高的圖像清晰度和盡可能好的總體視覺效果。US-A2829862教導(dǎo)了載體材料的粘彈特性的重要性，其用于避免在去除了外部磁體之后磁性顆粒發(fā)生重新定向。 EP-B2024451教導(dǎo)了，涂層載體的類型在所述過程中起著決定性作用，因?yàn)槠湓诟稍镞^程中通過涂覆層的體積變化而影響最終的圖案:在物理干燥過程中，隨著溶劑的蒸發(fā)，載體傾向于體積縮小；這一收縮對(duì)薄片的取向造成了重要影響；通過UV過程固化的載體傾向于不會(huì)收縮太多，從而保持片狀磁性顆粒的初始取向。此外，基板的類型和涂層成分的粘度可能影響基板對(duì)濕的涂層成分的吸收，從而影響層厚度。因而，EP2024451公開了層厚度在包括可定向片狀磁性顆粒的涂層成分的使用當(dāng)中的關(guān)鍵作用。W02010/058026公開了采用底漆層降低多孔基板對(duì)含有磁性顆粒的墨水承載劑的吸收的優(yōu)點(diǎn)。
在硬化過程中使涂層保持在磁場中能夠保持磁性顆粒的取向。例如，US-A2570856教導(dǎo)了用于形成含有磁性顆粒的涂層的過程。使受到涂覆的基板保持在磁場內(nèi)，知道其被充分干燥，由此在不使磁性顆粒發(fā)生重定向的情況下將其從磁場中移開。在W02008/153679和US2418479中公開了類似的過程。然而，上文討論的所有這些文獻(xiàn)僅描述了不適于印刷應(yīng)用的過程或者以遠(yuǎn)低于工業(yè)印刷應(yīng)用所需的工藝速度運(yùn)作的過程。W0-A1998/56596公開了一種在聚合物基板中制造一些水印的方法，其包括在對(duì)磁性顆粒定向之前對(duì)基板進(jìn)行熱處理。因而，所述成分的最終冷卻將導(dǎo)致對(duì)磁性顆粒取向的凍結(jié)。W0-A2004/007095公開了用于在作為伸長薄層(sheet)的基板上進(jìn)行安全特征的工業(yè)印刷的工具。設(shè)置包括承載磁元件的滾筒以及放在磁滾筒之后不遠(yuǎn)或者放在其上方的擴(kuò)散干燥能量源。所述干燥能量可以是熱能和/或光化學(xué)能。然而，這種設(shè)置表現(xiàn)出了很多缺點(diǎn):(a) 一方面，在將這一設(shè)置用于單張給送過程時(shí)，可能發(fā)生各種機(jī)械問題，尤其是在薄層的末端，例如，薄層在滾筒上偏移、滑動(dòng)、折疊或波動(dòng)，薄層末端在脫離滾筒的過程中發(fā)生浮動(dòng)。而且，所述工具的固化設(shè)置既不能解決這些問題也未描述如何在單張給送過程中解決這些問題。(b)另一方面，可能發(fā)生各種與固化設(shè)置相關(guān)的問題，尤其是:-固化設(shè)置的擴(kuò)散能量源可能導(dǎo)致涂層在根據(jù)所要取得的視覺效果使磁性顆粒得到最佳對(duì)準(zhǔn)之前過早地干燥。-固化過程的熱方面以及其對(duì)(例如)涂層成分的影響可能帶來問題，其中，所述影響是由處于磁滾筒之上的擴(kuò)散固化能量源散發(fā)的熱量導(dǎo)致的。具體而言，熱量可能降低涂層成分的粘度，從而促進(jìn)基板對(duì)涂層成分的吸收。因此，能量源釋放的熱量可能干擾磁性顆粒的取向，進(jìn)而干擾所要取得的視覺效果。-熱量可能降低紙張的含濕量，從而改變基板的尺寸，從而導(dǎo)致配準(zhǔn)問題。這一影響對(duì)于紙張基板以及單張給送過程尤其關(guān)鍵；熱量可能導(dǎo)致印刷機(jī)械的一些機(jī)械組成部分的膨脹，從而導(dǎo)致配準(zhǔn)問題或者未對(duì)準(zhǔn)問題；以及-熱能可能改變磁場生成元件的特性。已知磁性材料的特性隨問題而變化:鐵磁性和亞鐵磁性材料中磁疇的對(duì)準(zhǔn)將隨著溫度的升高而降低。在將磁性材料加熱到被稱為居里溫度的臨界溫度時(shí)將變?yōu)轫槾盼镔|(zhì)。居里溫度是材料相關(guān)參數(shù)。因此，需要改進(jìn)的生成磁感應(yīng)視覺效果的方式，尤其是針對(duì)安全或裝飾特征的，所述方式應(yīng)當(dāng)減少乃至避免上文提及的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明涉及一種用于在含有可定向磁性顆粒的涂層內(nèi)產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。具體而言，本發(fā)明涉及在工業(yè)印刷機(jī)上印刷和固化含有可定向磁性顆粒的安全或裝飾性特征。具體而言，所述印刷機(jī)可以是單張給送(sheet-fed)型的。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的設(shè)備。
所述設(shè)備包括印刷單元、定向裝置、基板引導(dǎo)系統(tǒng)和光固化單元。將印刷單元布置為采用含有可定向磁性顆粒的涂層成分在基板的第一面上印刷圖像。所述定向裝置包括至少一個(gè)磁場生成元件，其用于對(duì)印刷圖像的涂層成分中的磁性顆粒定向。將所述基板引導(dǎo)系統(tǒng)布置為使所述基板的第二面與所述定向裝置接觸并保持接觸。所述光固化單元包括輻射源，其相對(duì)于所述定向裝置布置，從而在使所述基板的第二面仍然與所述定向裝置接觸的同時(shí)照射在所述基板的第一面上印刷的圖像，從而至少部分固化所述圖像的涂層成分。將所述光固化單元配置為限制其發(fā)射的熱輻射能量，從而避免將所述定向裝置及其至少一個(gè)磁場發(fā)生元件加熱至超過100°C的平均溫度Tl。由于這一構(gòu)造的原因，能夠顯著減少或者避免上文提及的對(duì)基板、印刷圖像和設(shè)備自身的不利影響。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的設(shè)備和含有可定向磁性顆粒的涂層成分。就本發(fā)明的第三方面而言，提供了 一種用于產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的方法。在從屬權(quán)利要求中提供了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


結(jié)合于本說明書中并構(gòu)成了本說明書的部分的附圖示出了本發(fā)明的某些方面，但本發(fā)明不限于此。具體而言，附圖示出了幾個(gè)實(shí)施例，其中，以包括至少一個(gè)磁場生成元件的滾筒的形式提供了定向裝置，并且其中，基板是薄的細(xì)長基板，例如，紙張、聚合物的薄層或復(fù)合基板。圖1-3示出了說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的磁滾筒體、固化單元和具有由涂覆于其上的涂層成分構(gòu)成的圖像的薄的細(xì)長基板(薄層)的示意性截面圖。具體地，圖1示出了光固化單元包括UV-LED燈的實(shí)施例；圖2示出了光固化單元包括設(shè)有二向性濾光器的UV燈的實(shí)施例；以及圖3示出了光固化單元包括設(shè)有波導(dǎo)的UV燈的實(shí)施例。圖4a_c示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，生成磁感應(yīng)視覺效果的過程的各個(gè)階段的相對(duì)時(shí)機(jī)的變化。圖5示出了基板引導(dǎo)系統(tǒng)包括一組滾子的本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖；以及圖6示出了基板引導(dǎo)系統(tǒng)包括一組刷子的本發(fā)明的備選實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1到4a_c示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，一種用于通過以可定向磁性顆粒為基礎(chǔ)印刷和固化安全或裝飾性特征而生成磁感應(yīng)視覺效果的設(shè)備，包括位于磁滾筒之上的光固化單元。圖5和圖6示出了使攜帶著涂層成分的基板(薄層)與磁滾筒保持緊密接觸的基板引導(dǎo)系統(tǒng)的不同優(yōu)選實(shí)現(xiàn)。這里，“磁滾筒” 一詞是指承載著至少一個(gè)能夠?qū)Υ判灶w粒進(jìn)行定向以生成視覺效果的磁場生成元件的圓柱體。例如，在EP1641624、EP1937415、US2010/0040845或者W02004/007095中描述了這樣的磁場生成元件。用于對(duì)磁性顆粒定向的一個(gè)或多個(gè)磁場生成元件可以是由各種各樣的磁性材料構(gòu)成的，例如，所述磁性材料可以是但不限于釹-鐵-硼、釤-鈷、鋁-鎳-鈷(鋁鎳鈷)合金、鐵氧體或者聚合物結(jié)合磁體，例如磁箔或塑性鐵氧體。這樣的材料可以從市場上購得，例如,Maurer Magnetic AG公司有售。磁性材料的商品目錄通常會(huì)指出該材料的最高使用溫度。最高使用溫度是材料相關(guān)的，其遠(yuǎn)低于材料的居里溫度:例如，對(duì)于鋁鎳鈷合金而言，居里溫度約為850°C，而最高使用溫度則為500°C左右。對(duì)于硬鐵氧體而言，居里溫度約為450°C，而最高使用溫度則為250°C左右(參考Maurer Magnetic AG目錄)。對(duì)于聚合物結(jié)合磁性材料而言，最高使用溫度還取決于聚合物化合物本身。因而，塑性鐵氧體的最高使用溫度通常處于80°C到100°C的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，磁滾筒體的溫度局限于不超過100°C，優(yōu)選限于甚至不達(dá)到磁場生成元件的磁性材料的最高使用溫度。因而，磁滾筒體的平均溫度應(yīng)當(dāng)保持低于100°c，優(yōu)選低于70°C，最優(yōu)選低于50°C。這一點(diǎn)是通過采用光固化單元實(shí)現(xiàn)的，所述光固化單元是一種包括輻射源的器具，其被配置為使得其在工作過程中發(fā)射的熱輻射能受到限制，從而避免將設(shè)備的機(jī)械部分加熱至超過100°C的平均溫度Tl，在這一實(shí)施例中，所述機(jī)械部分具體是指磁滾筒體和磁場生成元件。更優(yōu)選地，將光固化單元配置為在工作過程中使設(shè)備的機(jī)械部分以及磁場生成元件的平均溫度保持在溫度100°C，更優(yōu)選保持在溫度70°C，最優(yōu)選保持在溫度T1〈50°C。因而，光固化單元與溫度敏感磁性材料兼容，從而通過避免基板尺寸的變化以及通過避免設(shè)備的機(jī)械部分的熱膨脹而避免了基板和磁場生成元件的配準(zhǔn)和偏移問題，例如，所述的基板尺寸變化是由所述基板的含濕量的降低導(dǎo)致的。具體而言，所述光固化單元可以包括UV燈，優(yōu)選包括UV-LED燈，如圖1所示。如圖2所示，所述UV燈可以設(shè)有至少一個(gè)分色反射鏡，其被配置為使對(duì)應(yīng)于UV譜波長的輻射射向受到涂覆的基板，使對(duì)應(yīng)于IR譜波長的輻射遠(yuǎn)離受到涂覆的基板。也可以將光固化單元實(shí)現(xiàn)為設(shè)有波導(dǎo)的UV燈，所述波導(dǎo)朝向涂覆基板引導(dǎo)輻射能量。有很多存在很大差別的UV和/或VIS光源都適于作為光固化單元的輻射源，只要光固化單元不會(huì)向磁滾筒發(fā)射過多的熱能來將其加熱至超過溫度Tl即可。為了使?jié)L筒體的溫度在輻射過程中低于Tl，所述光源可能需要(例如)上文所述的某一分色反射鏡結(jié)構(gòu)和/或某一波導(dǎo)單元。點(diǎn)源、線源和陣列(燈幕)都是光固化單元的適當(dāng)輻射源。例子為碳弧燈、氙弧燈，中壓、超高壓、高壓和低壓汞燈、可能摻雜了金屬鹵化物的燈(金屬-鹵素?zé)?、微波激勵(lì)金屬蒸汽燈、受激子燈、超光化熒光管、熒光燈、氬白熾燈、電子閃光燈、照相泛光燈和激光器?？梢詮腢V燈供應(yīng)商那里了解燈的例子，例如，1ST METZ集團(tuán)。優(yōu)選的光固化單元包括LED (發(fā)光二極管)VIS或UV燈、設(shè)有波導(dǎo)的汞燈或者設(shè)有分色反射鏡的汞燈，其中，至少一個(gè)所述分色反射鏡使對(duì)應(yīng)于UV譜波長的輻射射向涂覆了的基板，至少一個(gè)所述分色反射鏡引導(dǎo)對(duì)應(yīng)于IR譜波長的輻射遠(yuǎn)離涂覆了的基板。最優(yōu)選的光固化單元是LED UV燈,例如，由Phoseon Technology提供?？梢詮腢V燈供應(yīng)商(例如，1ST METZ集團(tuán))了解分色反射鏡的例子?？梢圆捎霉夤袒瘑卧购锌啥ㄏ蚱瑺畲判灶w粒的涂層成分完全固化，或者可以僅使所述涂層成分部分固化到一定的粘度，從而避免在將基板從磁滾筒上去除的過程中和/或之后使受到定向的磁性顆粒完全或部分喪失其定向。就僅對(duì)涂層成分部分固化的情況而言，在將基板從磁滾筒上去除之后，通過對(duì)涂層成分執(zhí)行額外的熱處理和/或光化學(xué)處理完成固化。文中采用的“可定向磁性顆粒”是指能夠在磁場中受到定向從而產(chǎn)生能夠被用作安全或者裝飾性特征的視覺效果的顆粒。這里，“可定向磁性顆?！眱?yōu)選是非球狀磁性顆粒、更優(yōu)選是針狀磁性顆粒，最優(yōu)選是片狀磁性顆粒。此外，優(yōu)選可定向磁性顆粒是還具有反射性的顆粒。這里，“反射顆?！币辉~是指產(chǎn)生高反射率效果的顆粒。取得高反射率的顆粒具有跨越可見光譜的高鏡面反射率成分，例如，如EP1305373或US7449239中所述。反射顆粒尤其可以是金屬顆粒，例如，如US4321087或者US6929690中所述；或者反射顆粒是如(例如)US6838166中公開的干涉多層片狀顆粒。文中采用的“可定向反射磁性顆?！币辉~包括但不限于如(例如)W02003/000801或W02002/09002中公開的可定向光可變片狀磁性顆?；蛘呷鏤S6838166中公開的可定向反射磁性顆粒。 因而，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選可定向磁性顆粒是可定向反射片狀磁性顆粒。在本發(fā)明的最優(yōu)選實(shí)施例中，所述可定向反射片狀磁性顆粒是可定向反射光可變片狀磁性顆粒。任選地，本發(fā)明的涂層成分可以含有不同可定向反射磁性顆粒的混合物，更優(yōu)選地，含有包含至少一種類型的可定向反射光可變片狀磁性顆粒的混合物。由(例如)W0-A2003/000801或W002/073250可以了解用于本申請(qǐng)的磁性墨水。除了可定向反射磁性顆粒之外或者除了不同的可定向反射磁性顆粒的混合物之夕卜，所述涂層成分還可以任選地包括色素顆粒，所述色素顆粒選自包括有色或無色磁性色素顆粒、光可變或者有色或無色非磁性色素顆粒的組。涂層成分的配方可以如W02007/131833或EP-B2024451中所述，優(yōu)選通過絲網(wǎng)印刷、苯胺印刷或照相凹版印刷涂覆所述涂層成分?？梢詢?yōu)選通過施加對(duì)應(yīng)地構(gòu)造的磁場執(zhí)行磁性顆粒的定向，這一點(diǎn)可以從W02004/007095, W02005/002866, W02008/009569 或者 W02008/046702 中已知。如圖4a_c所示，能夠通過下述步驟定義產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的工藝序列:-在時(shí)刻t0之前:采用包括可定向磁性顆粒的涂層成分在基板的第一面上印刷圖像；-時(shí)刻t0:使所述基板的與印刷圖像(104)相反的一面與包括磁元件(101)的定向裝置接觸，這時(shí)含有可定向磁性顆粒的涂層成分仍然處于濕潤相狀。磁性顆粒的定向從時(shí)刻to開始。-時(shí)刻tl:光固化單元對(duì)印刷圖像(104)的輻射開始。t0和tl之間的時(shí)間差是磁性顆粒發(fā)生定向從而產(chǎn)生安全或裝飾性特征所需的時(shí)間。-時(shí)刻t2:將t2定義為將基板上的印刷圖像從定向單元(即這里的磁滾筒體)上釋放的時(shí)間。-時(shí)刻t3:基板上的印刷圖像離開了輻射區(qū)。時(shí)刻t3可以在時(shí)刻t2之前、與之同時(shí)或在其之后。所述光固化單元尤其可以放置到定向裝置的上方，S卩，在所示的實(shí)施例中，放置到磁滾筒的上方。這里，光固化單元位于磁滾筒的“上方”是指，光固化單元和磁滾筒的相對(duì)位置使得對(duì)涂覆了的基板上的印刷圖像的輻射發(fā)生在時(shí)刻tl和t3之間。在圖4a_c中，位置x0是對(duì)應(yīng)于基板(103)與滾筒體發(fā)生直接接觸的位置的橫坐標(biāo)。時(shí)刻to是基板(103)上的指定印刷圖像(104)處于位置XO的時(shí)刻。位置Xl是對(duì)應(yīng)于基板進(jìn)入輻射區(qū)的位置的橫坐標(biāo)。時(shí)刻tl是所述印刷圖像抵達(dá)位置xl的時(shí)刻。位置x2是對(duì)應(yīng)于基板從滾筒體釋放的位置的橫坐標(biāo)。時(shí)刻t2是所述印刷圖像
(104)處于位置x2的時(shí)刻。位置x3是對(duì)應(yīng)于輻射區(qū)結(jié)束的位置的橫坐標(biāo)。時(shí)刻t3是印刷圖像處于位置x3的時(shí)刻，其意味著印刷圖像離開輻射區(qū)的時(shí)刻。在基板(103)在時(shí)刻t0、在坐標(biāo)x0與滾筒體(100)發(fā)生接觸時(shí)，所述印刷圖像
(104)的可定向磁性顆粒開始受到磁場生成元件(101)定向。在所述圖像在時(shí)刻tl抵達(dá)坐標(biāo)xl時(shí)，根據(jù)可視特征的最佳對(duì)準(zhǔn)對(duì)所述可定向磁性顆粒定向，并由來自光固化單元
(102)的輻射開始固化。在基板抵達(dá)位置x2時(shí)，其從滾筒體(100)釋放。位置x3可能處于3個(gè)不同的相對(duì)于x2的位置:x3可能位于x2前(x3⑴，圖4a)，或者x3處于與x2相同的位置(x3 (2)，圖4b)，或者x3處于x2之后(x3 (3)，圖4c)。對(duì)應(yīng)地，時(shí)間t3可以處于時(shí)間t2之前、與之同時(shí)或者在其之后，取決于設(shè)備的構(gòu)造。本發(fā)明對(duì)于傾向于吸收涂層成分的基板上的含有可定向片狀磁性顆粒的涂層成分的印刷和固化尤為有利。如圖4a_c所示，能夠在對(duì)可定向片狀磁性顆粒定向之后立即執(zhí)行對(duì)涂層成分的徹底或部分干燥(固化)。因而，與(例如)W02004/007095中舉例說明的現(xiàn)有技術(shù)工藝相比，在根據(jù)本發(fā)明的工藝中，涂層成分在短得多的時(shí)間段內(nèi)保持濕潤。因此，可以極大地減少基板對(duì)涂層成分的吸收。文中采用的“基板引導(dǎo)系統(tǒng)”是指使基板(例如，薄層)與定向裝置保持緊密接觸的結(jié)構(gòu)，在這里所述定向裝置為磁滾筒。在已知的印刷機(jī)中，通常通過反壓力滾筒使基板與各種印刷筒保持緊密接觸。然而，對(duì)于可定向磁性顆粒的印刷而言，在基板表面上的墨水仍然是濕的時(shí)候是不能在磁滾筒上采用反壓力滾筒的。因此，作為替代，通過抓爪和/或真空系統(tǒng)使基板(薄層)保持在定向裝置上。具體而言，抓爪可以用于固持薄層的前沿，從而允許將薄層從印刷機(jī)的一部分傳送到下一部分，且真空系統(tǒng)可用于在于拉住薄層表面使之抵靠在定向裝置的表面上，并使薄層保持與定向裝置的嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)。然而，可能會(huì)出現(xiàn)一些與基板(薄層)在磁滾筒上的定位相關(guān)的機(jī)械問題，具體而言，如果基板是薄層，那么在薄層的尾部末端:薄層可能向旁邊或者沿基板運(yùn)動(dòng)的方向偏移或滑動(dòng)，或者薄層可能在滾筒上打褶，或者薄層可能在滾筒上形成凸起，或者薄層可能浮動(dòng)，尤其是在其邊緣處。因而，根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述基板引導(dǎo)系統(tǒng)除了包括抓爪和/或真空系統(tǒng)之外或者代替抓爪和/或真空系統(tǒng)，可以包括其他若干件基板引導(dǎo)設(shè)備，例如其可以是但不限于滾子或者一組可以是窄滾子的滾子(圖5)、刷子或一組刷子(圖6)、皮帶和/或一組皮帶、葉片或一組葉片或者彈簧或一組彈簧?？梢栽诟鞣N各樣的不同基板上涂覆涂層，所述基板包括紙張、不透明或不透明的聚合物基板以及透明聚合物基板。在采用傾向于吸收濕的涂層成分的基板時(shí)，本發(fā)明尤為有利。具體而言，可以將本發(fā)明有利地應(yīng)用于在用作鈔票或有價(jià)證券的紙上印刷和固化包括可定向片狀磁性顆粒的涂層成分。具體地，可以將涂層中的磁感應(yīng)圖像用作對(duì)鈔票或其他有價(jià)證券予以保護(hù)的安全元素或者用作點(diǎn)綴物品的裝飾性元素。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 設(shè)置為采用含有可定向磁性顆粒的涂層成分在基板的第一面上印刷圖像的印刷單元; 包括至少一個(gè)磁場生成元件的定向裝置，其用于對(duì)印刷圖像的涂層成分中的磁性顆粒定向； 設(shè)置為使所述基板的第二面與所述定向裝置保持接觸的基板引導(dǎo)系統(tǒng)； 包括輻射源的光固化單元，其相對(duì)于所述定向裝置布置，從而在所述基板的第二面仍然與所述定向裝置接觸的同時(shí)照射在所述基板的第一面上印刷的圖像，以固化所述圖像的涂層成分； 其特征在于 將所述光固化單元配置為限制其朝向所述定向裝置發(fā)射的熱輻射能量，從而避免將所述定向裝置及其至少一個(gè)磁場發(fā)生元件加熱至超過100°c的平均溫度(Tl)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，還將所述光固化單元配置為，限制其朝向所述定向裝置發(fā)射的熱輻射能，從而避免將所述定向裝置及其至少一個(gè)磁場生成元件加熱至超過700C的平均溫度(Tl )，所述平均溫度更優(yōu)選不超過50°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述定向裝置是包括至少一個(gè)磁場生成元件的圓柱體。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述輻射源是UV燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述UV燈是LEDUV燈。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述光固化單元(102)還包括至少一個(gè)使所述輻射源的對(duì)應(yīng)于UV譜波長的輻射射向所述基板的第一分色反射鏡，以及至少一個(gè)使所述輻射源的對(duì)應(yīng)于IR譜波長的輻射遠(yuǎn)離所述基板的第二分色反射鏡。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述光固化單元(102)還包括波導(dǎo)，其用于引導(dǎo)所述輻射源的輻射射向所述圓柱體，從而在所述基板的第二面與所述圓柱體接觸時(shí)照射在所述基板的第一面上印刷的圖像。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述基板引導(dǎo)系統(tǒng)包括抓爪和/或真空系統(tǒng)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述基板引導(dǎo)系統(tǒng)包括至少一件基板引導(dǎo)設(shè)備，所述基板引導(dǎo)設(shè)備選自包括刷子、一組刷子、滾子、一組滾子、一組窄滾子、皮帶、一組皮帶、葉片、一組葉片、彈簧或一組彈簧的組。
10.一種用于產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 根據(jù)權(quán)利要求1到9中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備；以及 含有可定向磁性顆粒的涂層成分。
11.一種產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的方法，所述方法包括如下步驟: 采用含有可定向磁性顆粒的涂層成分在基板的第一面上印刷圖像； 使所述基板的第二面與生成磁場的定向裝置保持接觸； 通過所述定向裝置的磁場對(duì)所述印刷圖像的涂層成分中的磁性顆粒定向； 在使所述基板的第二面仍然與所述圓柱體接觸的同時(shí)通過固化單元照射所述圖像，從而使含有定向的磁性顆粒的涂層成分至少部分固化；其特征在于 限制所述固化單元發(fā)射的熱輻射能，從而避免將所述定向裝置加熱至超過100°c的平均溫度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在所述基板的第二面仍然與所述圓柱體接觸的同時(shí)，通過固化單元照射所述圖像，從而使含有定向的磁性顆粒的涂層成分完全固化。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，還包括在照射步驟開始之后的某一時(shí)刻(t2)將所述基板從所述定向裝置移開的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在某一時(shí)刻(t3)停止對(duì)印刷圖像的照射，所述時(shí)刻在將所述基板從所述定向裝置移開的時(shí)刻(t2 )之前或者與之同時(shí)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在某一時(shí)刻(t3)停止對(duì)印刷圖像的照射，該時(shí)刻晚于將所述基板從所述定向裝置移開的時(shí)刻(t2)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11到15中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述磁感應(yīng)圖像是用于保護(hù)鈔票或其他有價(jià)證券的安全元素或者是點(diǎn)綴物品的裝飾性元素。
17.根據(jù)權(quán)利要求11到16中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述涂層成分包括至少一種可定向磁性顆粒，所述磁性顆粒是反射性的和/或片狀的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述可定向磁性顆粒是光可變顆粒。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其中，所述涂層成分還額外含有下述顆粒中的至少一種: -非色移磁性顆粒； -無色磁性顆粒； -色移非磁性色素顆粒； -非色移非磁性色素顆粒； -無色非磁性色素顆粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生磁感應(yīng)視覺效果的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。本發(fā)明涉及一種用于在含有可定向磁顆粒的尤其作為安全和裝飾性特征的涂層內(nèi)產(chǎn)生視覺效果的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。所述設(shè)備包括印刷單元、定向裝置、基板引導(dǎo)系統(tǒng)和光固化單元。將印刷單元布置為采用涂層成分在基板的第一面上印刷圖像。所述定向裝置包括用于對(duì)印刷圖像中的涂層成分中的磁顆粒定向的磁場生成元件。將所述基板引導(dǎo)系統(tǒng)布置為使所述基板與所述定向裝置發(fā)生并保持接觸。在使基板仍然與所述定向裝置接觸的同時(shí)，光固化單元照射在所述基板上印刷的圖像，從而使所述圖像的涂層成分至少部分固化。將所述光固化單元配置為限制其發(fā)射的熱輻射能，從而避免將所述定向裝置加熱到超過100°C的平均溫度T1。
文檔編號(hào)G03G15/20GK103119521SQ201180045791
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者P·德戈特, C-A·德斯普蘭, M·施米德 申請(qǐng)人:錫克拜控股有限公司