CN101073958A

CN101073958A - 在印刷过程中加热磁性可定向颜料

Info

Publication number: CN101073958A
Application number: CNA2007101075575A
Authority: CN
Inventors: 埃里克·威廉·科曼
Original assignee: Flex Products Inc
Current assignee: Flex Products Inc; Viavi Solutions Inc
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2027-05-21
Also published as: US20070268349A1; CN101073958B; EP1857291A3; AU2007202166A1; EP1857291A2; CA2590018A1

Abstract

本发明公开了一种用于排列特殊效果薄片的印刷设备和方法。薄片是场可定向的并且具有波长的吸收带和波长的反射带，并且分散在粘性浆状油墨中。薄片的所述吸收带吸收比反射多并且所述的反射带反射比吸收多。本发明设置了激光二极管阵列以产生光束来照射涂覆在基底上的浆状油墨以通过光的照射来减少浆状油墨的粘性。优选的，一个或多个光束的至少45％的光功率在薄片的吸收带中。在加热薄片以减少油墨的粘性后，施加磁场以在油墨中定向薄片。

Description

在印刷过程中加热磁性可定向颜料

技术领域

[1]本发明涉及一种用于选择地加热包含在着有油墨的涂层中的颜料以减小粘性油墨介质粘性的方法和装置。

背景技术

[2]凹版印刷是一种利用相对于非印刷图象区域在印刷图象区域形成具有凹陷的印刷板的已知的印刷方法。在全部凹版印刷板以高粘性油墨填满后，在非印刷图象区域的油墨被擦去以仅仅在印刷图象区域保留油墨。此后，例如纸板的卷筒或基底在重压下被直接压到印刷板以将在印刷图象区域保留的油墨转印到纸上。线形雕刻凹版印刷(line-engraved intaglio printing)通常被用于印刷例如钞票的安全文件，并且使用在其中具有雕版的印刷圆筒，在雕版中已经沉积了凹版印刷油墨。在这种印刷中使用的高粘性浆状凹版油墨实际上与使用于例如照相凹版印刷，胶版印刷，喷墨印刷的其它印刷形式中的油墨本质上不同。为了改变成功度，已经进行了一些尝试以改善浆状凹版油墨的分散性和耐化学性；例如以Rygas等人的名义申请并转让给加拿大钞票有限公司(渥太华，Calif.)的美国专利No.6,833,395尝试提供这个问题的解决方案。

[3]另一个与凹版印刷的图象的改进并提出在凹版油墨中添加电介质薄片有关的美国专利是以Argoitia等人的名义申请并转让给Flex产品有限公司的美国专利No.6,815,065，通过参考在此结合。6,815,065号专利公开了制图油墨或涂料，其通常使颜料薄片在基底表面的平面中变平。

[4]最近对通过磁性可定向磁性薄片获得特殊效果已经有相当多的兴趣，即，薄片会在磁场中以预定方式沿着场线排列。这样的例子发现在以Argoitia等人的名义的，名称为“可排列衍射颜料薄片”的美国专利No.6,902,807和以Phillips等人的名义的，名称为“通过使用磁性颜料来生产涂覆有图案的物品的方法”的美国专利No.6,808,806中。Phillips等人公开了在所施加的磁场中定向磁性可定向薄片以实现特殊效果；这两个专利通过参考在此结合。

[5]以基于使用低粘性磁性光学可变的柔性版和丝网油墨印刷的具有虚幻光学效果的安全标签和有价值文件在转让给Flex产品有限公司的美国专利申请20040051297中被详细描述，并通过参考在此结合。

[6]用于其它安全文件和货币的光学可变印刷物通常在平张纸凹版印刷机上被印刷。印刷过程包括油墨从印刷板转印到纸上的巨大的压力(吨/平方英寸)，高印刷速度(200-500英尺/分)，油墨的超粘性特性，和表面干燥的快速动力学。

[7]安全徽章的凹版印刷由于其所获得的独特特性而被使用。这些特殊特性的实现需要对所使用的油墨，雕版，和使用的处理条件有严格的要求。例如，在印刷完成后油墨必须保持特殊形态和结构，例如分开的岛状物或线，其精确地复制原雕版的精细细节。因此，印刷和固化的传统步骤和排列的新步骤必须对固化的油墨提供相同的物理，化学，和机械特性，而且同时可以使得雕版化的图象和磁性粒子的预定位置精确的复制。还需要严格保持浆状油墨正确的粘弹性特性，而且新的和增加的步骤顺序能够产生磁性薄片的排列，这些对所属领域的技术人员而言是个巨大的挑战。

[8]要实现包括以一种所需要并预定的方式排列的磁性薄片的徽章的印刷和固化，需要一种能够克服难解的系列限制的解决方案。例如，浆状油墨必须不仅仅提供由印刷步骤产生的粘性的正常下降和上升，还必须可以在新的排列步骤中保持粘性的第二次下降和上升。复杂的问题是，第二粘性峰在油墨施加到基底后产生，而不是在液体状态下产生。为支持高速印刷，已印刷的但尚未固化的油墨必须提供这种粘性的快速的升降以不减慢印刷机的线速度。在高速例子中，磁性薄片必须在由磁铁设备提供的保留时间内快速地定向，有时小于一秒钟。一旦处在所需要的位置，薄片必须固定就位，并避免自然松动的发生，除非随后有相应的步骤。这种薄片位置的固定必须持久并必须在安全文件的整个存在期中有效——例如流通钞票的年限。

[9]此外，除了对油墨，磁铁，和磁性薄片有要求外，也要对过程进行限制。例如，当在油墨上施加能量以减少粘性时，必须以某种方式施加能量并且该能量足够大到使油墨产生所需要的改变而不损坏在该过程中所涉及的材料。例如，热能或其它能量必须不会烧焦或损坏油墨或通常是纸或聚合物的基底。增加的能量必须不会损坏印刷机。能量的类型必须可以在排列区域与机械部件兼容。例如，将微波能量应用在包括金属元件的印刷区域就是危险。

[10]因此，当尝试利用在其中具有磁性薄片或粒子的浓的、高粘性的浆状油墨印刷时，由于高粘性的浆状油墨阻止磁性可排列薄片在运载体中移动并重新定向，利用标准凹版过程和油墨来排列这些薄片满意度较小；因此，至今，利用所施加磁场对高粘性浆状油墨的排列在目前还不能实行。

[11]因此，本发明的一个目的是提供一种可以在特殊效果颜料的印刷中使用这些高粘性浆状油墨的方法和设备，其中所述颜料可以利用磁场在优选的方向排列以产生所需要的虚幻效果。

[12]本发明的另一个目的是提供固定定向在优选方向的磁性可定向薄片，其中当环境温度在15-30摄氏度范围之间时，所述薄片最初置于具有至少100-200Pas粘性的浆状油墨中。

发明内容

[13]根据本发明，还提供一种印刷和排列特殊效果薄片的方法，以使至少一些被印刷薄片沿着所施加的场的场线定向，该方法包括以下步骤：

a)提供一种浆状油墨，所述油墨包括在其中具有薄片的运载体，该薄片具有波长的吸收带和波长的反射带，其中所述的吸收带吸收比反射多，并且其中所述的反射带反射比吸收多，并且其中所述薄片包括至少一层的场可定向材料；

b)通过在基底上印刷所述浆状油墨来施加所述浆状油墨；

c)通过在薄片的吸收带中增加具有至少50％的光功率的光能来减少所述浆状油墨的粘性；和，

d)利用所施加的场重新定向所述薄片以形成图象。

优选在至少50％的所述光功率是在所述薄片的所述吸收谱带中；因为无论颜料是干涉颜料或传统染料/运载体颜料，激光二极管带宽通常比颜料的吸收带宽更窄所以这可以方便地实现。

[14]本发明的一个方面，一个或多个光束的至少45％的光功率是在薄片的吸收带中。除了上述步骤，还有允许使所述浆状油墨恢复其粘性的步骤，以使被排列的特殊效果薄片通过油墨的固化过程被保持。

[15]本发明的一个方面，所述浆状油墨的所述薄片对Wa1至Wa2波带的吸收是至少50％，并且其中一个或多个光束在包括Wa1至Wa2范围内的波带中提供光功率以加热薄片或油墨载体或其两者，并且从而减少浆状油墨的粘性以使所述薄片可以在所施加的场中被重新定向，其中所述的场是磁场。

[16]优选所述浆状油墨的至少一些所述薄片对Wr1至Wr2的波带的反射是至少70％，并且其中所述薄片对Wa1至Wa2的波带的吸收是至少70％，其中通过增加光功率来减少浆状油墨的粘性的步骤包括利用在波长Wa1至Wa2之间具有足够能量的光源。

[17]优选所述浆状油墨的至少一些所述薄片是在波长Wr1和Wr2处的反射是至少70％，并且其中所述薄片在波长Wr1至Wr2之间的波长Wa处的吸收是至少70％，并且其中所述通过增加光功率来减少所述浆状油墨的粘性的步骤包括利用在波长Wr1至Wr2之间具有足够能量的光源，并且，其中所述浆状油墨的至少一些所述薄片在波长Wr3和Wr4处的反射是至少60％，并且其中至少一些所述薄片在波长Wr3至Wr4之间的波长Wa2处的吸收是至少60％，并且其中通过增加光功率来减少所述浆状油墨的粘性的步骤包括利用在波长Wr3至Wr4之间具有足够能量的光源，其中Wa在Wr1和Wr2之间更为接近Wr1，并且其中Wr3和Wr4不在Wr1和Wr2之间的波带范围内。

[18]本发明的更优选的实施例，所述光源包括一个或多个激光二极管，所述激光二极管的至少80％的光功率在Wa1至Wa2之间的波带范围内。

[19]优选所述光源包括一个或多个激光二极管，所述激光二极管的至少60％的光功率在Wr3至Wr4之间的波带范围内。

[20]根据本发明的另一个方面，提供了一种用于排列特殊效果薄片的印刷设备，所述特殊效果薄片在浆状油墨中具有波长的吸收带和波长的发射带，其中所述的吸收带吸收比反射多，并且其中所述的反射带反射比吸收多，并且其中所述薄片包括至少一层的场可定向材料，所述印刷设备包括：

a)用于移动用浆状油墨涂覆的基底的装置；

b)用于产生一个或多个光束的装置，所述光束被设置以照射涂覆在基底上的浆状油墨以通过一个或多个光束的照射来减少浆状油墨的粘性，其中一个或多个光束的至少50％光功率在薄片的吸收带中；和，

c)用于提供磁场或电场的装置，用于利用所施加的场重新定向所述薄片以形成图象。

附图说明

[21]现结合附图描述本发明的具体实施例，其中：

[22]图1是显示凹版印刷过程的示意图，其中磁场被设置在接近印刷滚筒的位置，并且其中在油墨中的薄片排列前设置一个热源以临时减少油墨的粘性。

[23]图2是显示根据本发明的凹版印刷过程的示意图，其中磁场被设置在接近印刷滚筒的位置，并且其中在油墨中的薄片排列前设置一个二极管阵列光源以临时减少油墨的粘性。

[24]图3是显示光学可变金色-绿色磁性颜料的吸收和反射的光谱图。

[25]图4是显示被涂覆的纸基底的详细示意图，所述纸基底被设置在激光二极管阵列和磁铁阵列之间用于排列涂层中的薄片。

[26]图5是根据本发明的用于高速印刷被磁性排列的图象的设备的侧视图，其中基底通过移动的传送带或卷筒被传送。

[27]图6显示在钞票纸上的被固化的凹版载体的光谱扫描。

发明详述

[28]新的过程被提供用于安全和高价值文件的印刷，其允许具有在其中分散有磁性小片或薄片的浆状油墨在磁场中被定向。浆状粘性油墨优选地包括光学干涉颜料薄片，或反射颜料薄片，或具有磁性特性的单层或多层衍射颜料薄片。本发明同样地可应用在任意排列方法中，其中薄片可以利用任意可适用的力在优选方向被排列。例如，在可以使特殊效果薄片在所需要的方向受力的电场或磁场中移动的粒子可以受用于本发明，其中在其中具有薄片的浆状印刷油墨可以在排列期间临时减少粘性。

[29]在一个例子中，干涉颜料是包含前面提到的磁性材料薄层的光学可变颜料。所述颜料被分散在高粘性运载体中，该运载体可以包含其它的溶媒或固化迟延剂以在通过磁性区域转印期间保持油墨层为液体；优选在在4-40Pas范围内，在40摄氏度或更高的温度下。用磁性浆状油墨印刷图象出现在磁铁既可以被嵌入在压印滚筒中也可以尽可能接近压印滚筒被设置在沿着基底的传送路线上的印刷机中。

[30]从概念上讲，在所施加的磁场中产生的用于虚幻光学效果的理想环境是在高磁通量浓度区域的“液体”油墨层的保留时间的最大化，以及具有正确的粘弹性特性的载体系统以使得可透磁薄片在停留在磁性区域的期间定向。

[31]图1显示一个实施例，其中印刷机装备有磁性部件用于提供虚幻光学效果。通常，虚幻光学效果通过以预定的可变的方式沿着所施加的磁场线排列分散在液体油墨载体中的薄片而实现，例如以使一些薄片故意地与其它薄片不同地被定向。例如，一些薄片可以以它们的边缘站立，而其它薄片可以平躺，和/或，一些薄片可以倾斜以在平躺和边缘站立薄片之间改变角度。如图1所示所述部件被直接地设置在卷筒下面并尽可能地接近印刷滚筒和压印滚筒。刚刚被印刷的光学可变油墨片在磁场线上被传送，在磁铁表面和油墨表面垂直断距不大于大约1英寸。刚刚沉积的油墨通过利用来自于已加热滚筒的足够热量被液体化以减少在卷筒上油墨涂层的粘性而使分散在油墨载体中的磁性颜料粒子自身平行于所施加的场线排列。印刷滚筒1在包裹所述滚筒的印刷版上具有许多所需图像的形状的雕版2。印刷滚筒1和压印滚筒3相互接触并以相反的方向旋转。以纸板4形式的卷筒在印刷滚筒1和压印滚筒3之间插入，并从左向右移动。所述卷筒可以选择地选用连续的纸卷，薄膜卷，或聚合物卷的形式。当纸刚刚位于印刷滚筒1和压印滚筒3之间时，带有浆状油墨的雕版到达这个点，并且油墨被转印在纸上形成被印刷的图象5。所述图象5在图中被显示为实心填充的矩形。在印刷完成后，先前被印刷的纸板8立即在永磁铁7组成的线性磁性组件6的上面移动。用于线性磁性效果部件的设计已经在前述专利中被描述。根据这些专利和专利申请，当通过磁场时，磁性粒子根据磁场线的方向被排列。因此，在一个例子中，线性“滚动条”光学效果9出现在印刷物上。这在以Raksha等人名义的，于2004年12月22日提交的美国专利申请20050106367中被显示和描述，其通过参考在此结合。

[32]再参考图1，例如已印刷的钞票板从压印滚筒3被快速的传送到叠加单元，该板被暴露在大量的环境空气中。这种空气的一个结果是影响直接表面干燥反应。从光学可变油墨被印刷的时间开始到所述板被叠加的时间为止，其通常小于1分钟，油墨粘性快速增加，并且该板可以在没有偏移的情况下被叠加。优选保持这种印刷到叠加的持续时间低于5分钟以使在传送中的该板的数量最小化。

[33]浓的浆状凹版油墨载体需要加热以允许光学可变颜料薄片“剥离”或定位的发生。这在普通的凹版印刷中可见，例如现在被使用在美元钞票中，在此需要在印刷机中升高温度和压力以提高光学可变特征。这些温度和压力条件在接触区域产生，在该区域基底在印刷板和压印滚筒之间移动。然而，在磁性定向过程中，凹版光学可变磁性油墨(OVMI)不再在印刷机的接触区域中。着有油墨的图象仍然未被固化，而是沿着印刷线路传送到排列装置，该排列装置施加了外部的磁场或电场。由于纸基底薄并散热快，着有油墨的图象必须在场定向之前或场定向过程中被加热以减少凹版载体粘性。对于适合高速印刷过程特性的磁性定向步骤，如图2所示用新方式加热油墨，该新方式用来自二极管阵列100中的光照射油墨，该二极管阵列100在波长上与OVMI浆状油墨中的薄片的波长相对匹配，在该波长处薄片具有高吸收，以加热薄片，其通过传导加热浆状油墨载体以减少浆状油墨的粘性。该二极管阵列在图2和图4中的印刷设备中在原位置被显示。发现以这种方式使用二极管比使用已加热的滚筒或利用已加热的空气吹在着有油墨的图象的基底更有利。通过使用已加热的空气，热通过从已加热的空气到纸基底的对流转移，和通过从纸基底到载体的传导被传送到载体(允许其粘性减少)。已加热的空气在将热传送到纸基底上是十分有效的，传送的热太多所以纸通过已加热的区域时必须保持移动以防止其变黑或烧焦。但是，纸容易热损坏并且着有油墨图象的外侧的纸也不必要地被加热。利用具有波长实质与磁性薄片的吸收光谱相匹配的光源明显的优点是薄片以高度可控制的方式被目标化。以这种方式，浆状油墨从里面被充分的加热，象薄片被相对均匀地分散在浆状油墨中一样，该加热相对均匀，而不损坏基底。为了理解本发明和现有技术中以非常热的空气加热纸的方法之间的区别，我们可以这样认为，吹加热的空气等价于在远离要被加热的物体一定距离设置一个吹管并且相对地移动物体和吹管以防止烧焦。相反地，本发明本质上在油墨载体本身中提供多个热源，油墨载体本身由特定波长的光在粒子的吸收带照射油墨中的粒子来获得它们的热能，其共同产生所需要的热以减少浆状运载体的粘性。使用二极管阵列的其它优点是，该二极管阵列可以被设置在接近，位于，或高于磁性排列站的位置，以减少例如当使用远离磁性排列站的已加热的滚筒时而发生的冷却。

[34]例如丁香油和其它的固化迟延剂的可选择的使用，提供了防止油墨表面在印刷板到达磁铁设备之前起皮的另外的方法。

[35]为了固定依然在磁场中的磁性薄片，可以在排列磁铁的对面安装UV光源或电子束单元，并且在薄片被排列后打开所述UV光源或电子束单元。可选择地，UV光源可以设置在接近永磁铁7处。当基底连续移动时，其到达固化源的固化区域并且油墨根据所述场在优选的倾斜位置凝固固定磁性薄片。在一些例子中，可以通过“氧化的”方法实现固化，其简单的暴露在环境空气的氧中提供足够的氧化以固化并交联油墨载体。

[36]虽然在先前的例子中，减少60％的粘性是足够使薄片在场中定向的，在其它例子中，根据油墨的粘性，减少高于80％的粘性是优选的。

[37]类似于光学可变颜料(OVP)的光学可变磁性颜料(OVMP)通过在可见光谱中不同波长(颜色)光的选择性反射实现其颜色效果。在层结构是光能非常有效的吸收体的波长处反射光谱中的“峰”夹杂着低反射比的“谷”。例如，图3显示在8度角时在VIS和NIR光谱区域中金色-绿色的OVMP计算出的反射比。干涉结构在大约405nm，605nm，和1235nm处具有高反射比峰，和在大约470nm和805nm处的谷。在805nm处的反射比“谷”具有90％的最大吸收比，但附近波长的吸收比仍然很高，因此吸收在这个最大值的波带相对较高。

[38]图3显示金色-绿色OVMP的吸收比。该层结构是不透明的，这样吸收比可以大约是(100％-R)。如果光能在805nm或接近805nm出现干涉叠加，它将转化为热。

[39]商业生产的激光二极管主要对近红外光谱(NIR)中各种波长有效。这些激光二极管通过具有发出的辐射的较宽波长分布，较宽的角分布，和在发射的光功率中较高的噪音量(通常从2Hz到2MHz被测量)来与激光区别。激光二极管可以组合成“条”结构，在此许多这样的二极管与普通电功率分布联动，并冷却以获得基本的光功率。例如，Newport公司的“ProLite^Multi-Bar Module”提供在808nm处高达100w的输出并且适于用在图画技术和印刷中(见http://www.newport.com/store/genproduct.aspx？id＝368157&lang＝1033&Section＝Detail)。这仅仅是一个例子；808nm是常用的输出波长并且许多生产厂可生产这种条。“ProLite^Multi-Bar Module”具有38°的射束发散性并且在808nm±3nm的输出波长可变。图4显示形成二极管阵列的单个激光二极管的结构。现在参看图4，激光二极管阵列400设置在距离具有涂层403的着有油墨的纸基底401的预定距离处，在涂层403上具有磁性可排列薄片。当涂层中的薄片405被充分加热时，它们由于磁场力开始移动。薄片的排列是根据磁场形状。控制电路407电耦合到二极管阵列用于控制激光二极管的输出功率。

[40]优选二极管的光谱功率分布包含在+/-5nm带宽中。优选射束发散性大于15度。

[41]在本发明的优选实施例中，薄片通过用光的波长照射薄片被选择性地加热，光的波长实质上与薄片的波长吸收带相匹配。

[42]在本发明的可替换实施例中，油墨载体本身可以通过用与载体的吸收带相匹配的光波长照射油墨载体从而加热油墨载体。在本发明这个方面的优选实施例中，如果油墨载体在激光二极管的输出波带是不透明的，其将仅仅由于光束输出的几何因素被选择地加热。代替不加选择地加热纸的全部表面而只加热油墨的小部分，一个或多个二极管阵列被选择地以这样一种方式设置来仅仅加热粘性减少区域的吸收油墨载体。在这个例子中，由于载体吸收光能，所以薄片的特性并不重要。因此，在本发明的这个实施例中，二极管被选择地设置到已涂覆的基底的加热选择区域处并且该二极管可以通过具有处理器的适合的程序化控制器控制以快速向上增加并向下减少二极管的光功率以使纸的未着有油墨的部分沿着传送的线路不被加热。

[43]再次参看本发明的第一实施例，其中薄片通过具有与薄片的吸收带相匹配的波长的光源加热，油墨载体必须在二极管的输出波带十分透明以通过颜料薄片获得选择的吸收。图6显示在钞票纸上被固化的凹版载体的光谱扫描。凹版载体的吸收比从载体使用前和后的反射比扫描计算。其证实不仅钞票纸是高度反射的(接近810nm大约70％)，而且凹版载体在该波长范围内具有十分小的吸收(大约5％)。

[44]本发明比现有技术具有更多的优点。有利地，在本发明的一个实施例中提供空间选择加热，其中仅仅基底表面的小部分被暴露在光束中。这将通常采用数十毫米宽的带的形式。在本发明的优选实施例中提供材料选择加热，其中仅仅对加热波长有高吸收的颜料薄片将吸收能量。被分散在油墨载体中并被油墨载体湿润的薄片首先通过传导并加热接近薄片的载体将热传送到载体上。通过适合的程序化控制器控制二极管阵列的功率的激光二极管阵列，可以提供在从初始输出(仅仅高于0)到最大输出之间宽动态范围调整的功率。印刷机通常以最小速度启动并上升到最大生产速度。激光二极管阵列控制器可以被编程以提供与印刷机速度匹配的功率以在各种速度下保持适当的加热。调整可以包括调整激光二极管阵列的驱动电流，以根据印刷机速度的增加或减少保持恒定的功率输入。

[45]调整可以适应印刷机的突然停止：如果设备失常或突然的操作请求停止(“E-停止”)激光二极管的功率，和由此产生的基底加热可以被立即停止。在突然停止情况下，纸基底可能停留在定向设备中。在现有技术的系统中，基底将处于热损坏的危险中，或更坏的着火的危险的情况下。激光功率的突然停止会减轻或消除这种危险。与现有技术的空气加热或利用已加热的滚筒的方法相比，本发明允许在较高的温度保持局部较低的“热质量”并且允许对改变操作需要的更快速的热响应。有利地，本发明同样通过减少已加热部件的数量和范围适宜于改进的安全特性，印刷机操作员可能潜在地暴露于该已加热部件处。在本发明的优选实施例中，以一种与在纸上着有油墨的图象同步的方式来控制调整。例如，激光二极管阵列的功率可以被快速的调整以使最大功率仅仅被传送到对应于着有油墨图象的基底部分，即，通常带有8至10钞票图象的大约10％的钞票高度在印刷机的机器方向中。

[46]现在回到图5，图5是根据本发明的用于高速印刷磁性可排列图象的设备的侧视图，其中基底500通过移动的传送带或卷筒503传送。二极管激光加热器505被显示在基底500上面并且磁性组件507被显示设置在基底下面并顺序地位于二极管激光加热器505的后面。显示了各种支持和沿着其路径引导传送带的滚筒。在设备的输入端是一对输入滚筒印刷机508，其给基底500涂墨。

[47]总而言之，本发明提供相对低的产生动力的能源以精确地加热在粘性油墨中的目标粒子以使粒子可以在磁场或电场中被排列。以激光二极管形式的低的产生动力的能源可以很好的受控以根据需要十分快速的完成加热或终止加热。如迄今所提到的，对于快速加热和快速冷却的速度而言控制能源的打开和能源的关闭是重要的。本发明提供了实现上述内容的方法和装置。

Claims

1.一种印刷和排列特殊效果薄片的方法，以使至少一些被印刷薄片沿着所施加的场的场线定向，该方法包括以下步骤：

a)提供一种浆状油墨，所述油墨包括在其中具有薄片的运载体，所述薄片具有波长的吸收带和波长的反射带，其中所述的吸收带吸收比反射多，并且其中所述的反射带反射比吸收多，并且其中所述薄片包括至少一层的场可定向材料；

b)通过在基底上印刷所述浆状油墨来施加所述浆状油墨；

c)通过用具有光功率的一个或多个光束照射来减少所述浆状油墨的粘性，其中所述一个或多个光束的至少50％的所述光功率在所述薄片或所述运载体的吸收带中；和，

d)利用所述所施加的场重新定向所述薄片以形成图象。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个光束的至少45％的所述光功率在所述薄片的所述吸收带中。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括允许所述浆状油墨恢复其粘性的步骤，以使被排列的特殊效果薄片通过所述油墨的固化过程被保持。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浆状油墨的所述薄片对Wa1至Wa2波带的吸收是至少50％，并且其中所述一个或多个光束在包括在Wa1至Wa2范围内的波带中提供光功率以加热所述薄片或油墨载体或其两者，并且从而减少所述浆状油墨的粘性以使所述薄片可以在所述所施加的场中被重新定向，其中所述的场是磁场。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一些所述浆状油墨的所述薄片对Wr1至Wr2波带的反射是至少70％，并且其中所述薄片对Wa1至Wa2波带的吸收是至少70％，其中通过增加光功率来减少所述浆状油墨的粘性的步骤包括利用在波长Wa1至Wa2之间具有足够能量的光源。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光源包括一个或多个激光二极管，所述激光二极管的至少80％的光功率在Wa1至Wa2之间的波带范围内。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浆状油墨的至少一些所述薄片在波长Wr1和Wr2处的反射是至少70％，并且其中所述薄片在波长Wr1至Wr2之间的波长Wa处的吸收是至少70％，并且其中所述通过增加光功率来减少所述浆状油墨的粘性的步骤包括利用在波长Wr1至Wr2之间具有足够能量的光源，并且，其中所述浆状油墨的至少一些所述薄片在波长Wr3和Wr4处的反射是至少60％，并且其中至少一些所述薄片在波长Wr3至Wr4之间的波长Wa2处的吸收是至少60％，并且其中通过增加光功率来减少所述浆状油墨的粘性的步骤包括利用在波长Wr3至Wr4之间具有足够能量的光源，其中Wa在Wr1和Wr2之间更为接近Wr1，并且其中Wr3和Wr4不在Wr1和Wr2之间的波带范围内。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述光源包括一个或多个激光二极管，所述激光二极管的至少60％的光功率在Wr3至Wr4之间的波带范围内。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用不同薄片的混合并且其中所述不同薄片具有不同的波长吸收特性。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c)通过调整所述一个或多个光束来进行。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述调整步骤包括调整激光二极管阵列的驱动电流的步骤，以根据印刷机速度的增加或减少保持恒定的功率输入。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述照射的步骤包括用多个激光二极管照射，并且其中输送到所述激光二极管的功率根据所述基底的特定区域中油墨的存在或缺失而被调整。

13.一种用于排列特殊效果薄片的印刷设备，所述特殊效果薄片在浆状油墨中具有波长的吸收带和波长的发射带，其中所述的吸收带吸收比反射多，并且其中所述的反射带反射比吸收多，并且其中所述薄片包括至少一层的场可定向材料，所述印刷设备包括：

a)用于移动用所述浆状油墨涂覆的基底的装置；

b)用于产生一个或多个光束的装置，所述光束被设置以照射涂覆在所述基底上的所述浆状油墨以通过所述一个或多个光束照射来减少所述浆状油墨的粘性，其中所述一个或多个光束的至少50％的光功率在所述薄片的所述吸收带中；和，

14.如权利要求13所述的印刷设备，其特征在于，用于产生一个或多个光束的所述装置包括激光二极管阵列。

15.如权利要求14所述的印刷设备，其特征在于，还包括用于控制所述激光二极管阵列的装置使得以受控的方式调整其输出。

16.如权利要求13所述的印刷设备，其特征在于，用于控制所述激光二极管阵列的所述装置包括适合的程序化处理器，该程序化处理器用于用可变的方式控制功率供给以控制所述激光二极管阵列的输出功率。