CN101152808A - 在基底上提供图象的成套工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种产生光学可变图象的成套工具，其中该成套工具包括具有磁性可排列粒子的特殊效果颜料、排列该粒子的磁铁和个性化图象的划线器。可选择的或另外，该成套工具可以在载体中包括电场响应的薄片和排列所述薄片的电场源。该成套工具可以包括移动或改变已经在该磁场或电场中排列好的一部分该薄片的排列的触针。

Description

在基底上提供图象的成套工具
技术领域
[01]本发明通常涉及产生光学可变图象的成套工具，并且在一方面特别涉及包括具有可以磁性排列的粒子的特殊效果颜料、排列该粒子的磁铁和个性化图象的划线器的成套工具。
背景技术
[02]在这个说明书中提到的专利通过参考在此结合。
[03]已知各种类型的印刷成套工具并且它们已经证实有利于帮助并激发成人和儿童对印刷术的兴趣。通过举例的方式，以Fromm名义的美国专利5,435,240描述了以儿童移印成套工具形式的教育性装置，其包括平滑的，优选是透明的复印纸，在该复印纸上可以绘制或描绘图象，一个或多个水基毡尖油墨笔，和可变形的橡皮状移印衬垫，当该橡皮状移印衬垫与在该表面的油墨图象接触时，它可以从该复印纸的表面复制该图象。以Lindsey名义的于1999年5月11日公告的美国专利5,902,111公开了在儿童聚会或其它特殊场合使用的角色印刷成套工具。该成套工具包括带有预先印刷的标记的圆领汗衫或类似的衣服物品，其指示场合的种类或显示公司的标识或其它鉴别短语。该预先印刷的标记同样可以包括使用如下面描述的成套工具的指示。该成套工具包括各种织物颜料，防止该颜料从该织物，画笔，标记中流出的衬底材料和适于使用在织物和说明书上的类似物。该成套工具的目的是允许参与者在该特殊场合以他们的手印来装饰该圆领汗衫。
[04]在最近几年，使用在油墨和油漆中的光学可变颜料已经变得几乎普遍地使用在需要安装安全特征的货币、标签和其它器件中，该安全特征很难用数字复印机复制。迄今，这些颜料需要昂贵的工业设备将它们用于涂覆基底和类似物上。具有随着观察角度变化而颜色变化的光学可变颜料已经在Flex产品有限公司和JDS尤尼弗思公司的以RogerPhillips名义的例如美国专利4,838,648，5,059,245，5,171,363，5,383,995，5,569,535，6,114,018的许多专利中描述。除变色颜料之外，衍射颜料作为安全涂层使用在需要防伪特征的各种应用中。以Argoitia等名义的美国专利6,841,238公开了彩色的衍射颜料同样可以使用在本发明中。同样已知的是凹槽定向的衍射颜料薄片。适用在本发明中的较便宜的其它形式的薄片是反射薄片。Phillips等的美国专利6,387,498公开了反射薄片。这些上述的颜料已经被使用于涂覆汽车、衣服、儿童玩具、货币和其它珍贵的文件。最近，已经提交若干与利用这些颜料的磁铁排列来产生所需要的光学效果的有关的专利申请；然而，它们缺少的是允许儿童和成年人都可使用这些特殊效果颜料来设计他们特有的图形或个性化图形的便宜的成套工具。
[05]本发明的一个目的是提供在基底上印刷场可排列的颜料的成套工具，其包括产生特殊效果或使该印刷好的图形个性化的装置。
[06]本发明的一个目的是提供使用在其中具有磁性可排列的薄片的磁性可排列的颜料或油墨印刷的成套工具，其中该薄片可以用产生磁场的磁铁首先排列并且随后使用该成套工具中的划线器划线来产生个性化的图形，从而改变一些已磁性排列的颜料薄片的排列。
发明内容
[07]根据本发明的一个方面提供了包括印刷油墨的印刷成套工具，该印刷油墨包括载体和场可排列的薄片；
[08]产生磁场或电场的装置，用于根据该磁场或电场排列该场可排列的薄片；
[09]移动或改变已经被排列在该磁场或电场中的一部分该薄片的排列的触针。
[10]根据本发明进一步提供的印刷成套工具包括：
[11]包括载体和场可排列薄片的印刷油墨；
[12]产生磁场或电场的装置，用于根据该磁场或电场排列该场可排列的薄片；
[13]移动或改变已经被排列在该磁场或电场中的一部分该薄片的排列的印刷印模。
[14]根据本发明的在基底上提供图象的成套工具包括：
[15]触针或划线器；
[16]包括光学可变磁性可排列薄片的油墨的容器；
[17]排列一些所述薄片的磁铁，和
[18]固化该油墨的装置。
[19]根据本发明的在基底上提供图象的成套工具包括：
[20]触针或划线器；
[21]包括可排列薄片的油墨的容器；
[22]涂覆并排列一些所述薄片的装置，和
[23]固化该油墨的装置。
[24]根据本发明的另一个方面提供一种印刷图象的方法，包括以下步骤：
[25]将包括场可排列的薄片的印刷油墨施加到基底上。
[26]在施加好的印刷油墨上施加磁场或电场以使该场可排列的薄片沿着场线排列；和，
[27]使用触针来重新排列一些该排列好的薄片。
[28]根据本发明的另一个方面提供一种印刷图象的方法，包括以下步骤：
[29]将包括场可排列薄片的印刷油墨施加到基底上。
[30]在施加好的印刷油墨上施加磁场或电场以使该场可排列的薄片沿着场线排列；和，
[31]使用印刷印模来重新排列一些该排列好的薄片。
附图说明
[32]本发明的可仿效的实施例将结合附图被描述，其中：
[33]图1是显示绘画般地产生光学可变图象器件(OVID)的步骤顺序已排列好的图示的流程图。
[34]图2是显示产生OVID的步骤顺序已排列好的图示的流程图。
[35]图3是在电场存在下用于排列薄片的设备的剖面图。
具体实施例
[36]本发明描述了一种成套工具和使用该成套工具产生光学可变图象器件(OVID)的方法。
[37]该由此获得的图象优选是在其上具有个性化图形的图象。用于产生该图象的油墨或颜料在其中具有薄片，该薄片可以通过用涂刷器或敷料器或打印器施加该薄片的方式被排列，或者该薄片可以通过将其暴露在磁场或电场中被排列。优选使用磁性可排列的薄片，并且提供磁铁以在该磁场中排列该薄片。该薄片可以是有色的、反射的、光学可变的和/或衍射的。在一个优选实施例中，图象通过使用划线器在液体的、未固化的着有油墨的或着色的表面中选择性地移动至少部分排列好的薄片以产生路径或通道来形成，其中在薄片已经被移动或去除的该路径或通道在该涂层已经固化后可以定义图象、签名或标识。
[38]下面提到的该划线器优选具有尖端或凿刻端，然而其不能太锋利以致于刻划或切割该基底。该划线器优选具有允许推送油墨或颜料的端部，同时在该路径中留下一些油墨或颜料。同样可以设置划线器其作为倾斜工具具有被充分凿刻的端部或边缘的以充分去除在该路径中所需要去除的全部油墨或颜料。该端部同样可以是滚球或类似的结构以产生圆珠笔签名的效果。
[39]现在参看图1，绘画般地显示了在产生OVID过程中作为工作站或步骤的一系列从步骤(1)到步骤(10)的步骤。更具体地，在步骤(1)中磁性变色油墨(MCSI)使用敷料器施加到步骤(2)中所示的印台上。在步骤(3)中图章使用油墨着墨并且随后被施加到基底上从而涂覆该基底的一部分。当然可选择地使用着有油墨的滚筒或任意适于将油墨或颜料充分均匀地施加到基底上的任意装置。可选择地，油墨可以通过丝网或任意适合的模版施加以涂覆该基底上所需要的区域。随后在步骤(4)中，该基底被保持在磁铁上面以使该磁场穿过该着有油墨的基底从而该磁场排列该薄片。步骤(5)中显示了该磁性排列好的薄片并且由于大多数该薄片以它们的边缘基本直立，该图象显示暗色，大多数该薄片基本直立是由于步骤(4)中的大多数该场线相对该基底平面是垂直的，基本垂直的，或至少稍微直立的。可选择地在步骤(6)或(7)中使用个性化的图章或锋利物体将在图案中的直立薄片推倒形成签名。当然，可以实现任意数字的图案或任意形式的图形。通过在步骤(7)中使用该划线器，通过该锋利物体可以产生任意的形式并且任意个性化的标记可以用划线器划入该排列好的薄片中从而沿着路径改变它们的排列或简单地移动薄片。在步骤(6)中图章随着它的签名形式被压印在该直立的薄片上时在它的路径中再排列该薄片。在步骤(7)中，当使用该划线器时，薄片实际上随着该划线器将该薄片推倒成平直或从它的路径上移开该薄片时被顺序地从排列好的位置移动到不同的位置。因此，当该薄片由该划线器推到旁边时，显示用划线器划出的签名区域可以具有变平的压倒的薄片或可以基本没有薄片。这由该划线器的端部有多锋利来决定，并且由对该端部施加多大的压力来决定。在图1中步骤(8)显示在该磁性定向好的油墨中的该签字或压印的签名。如目前所提到的，该油墨或颜料可以是具有磁性可定向的薄片的任意油墨或颜料，例如可以使用吸收体/电介质/磁性排列层/反射体/电介质吸收体的薄片的合成物将磁性排列的洋红色变化为绿色的变色颜料。可选择地，在浮雕基底上的电介质/反射体/磁性排列层/反射体/电介质的薄片的合成物可以提供磁性排列的反射衍射的非变色颜料。还有，根据本发明可以使用在该油墨载体中添加或没有添加染料的平坦的，衍射变色或非变色薄片的任意组合。在该图象产生后，优选经过在步骤(9)中显示的固化站，其中使用紫外(UV)或热源固化该油墨以使该图象保持固定并可以被处理。在步骤(10)中，该图象随后被固定到文件上为该文件提供安全性或对其所附着的文件提供个性化。
[40]当使用光学可变薄片时，具有该签名的该文件将随着该文件的倾斜变色。该背景薄片和该签名中的和周围的薄片都将变色，无论如何可以看见对照，这样该签名可见。当使用该划线器时，该划线器的路径中的薄片被移动到旁边，形成脊部的凹槽，并且通过触摸可以辨别该获得的图象、图形或签名已经升高的和较低的部分，形成视觉和触觉的效果。
[41]现在参考图2，根据本发明的实施例显示了从步骤(1)到步骤(9)的可选择的一系列步骤，这些步骤绘画般地显示图象形成过程。步骤(1)到步骤(3)与图1所示的相同，然而该油墨或颜料不需要由磁性排列的颜料形成。可以使用任意特殊效果薄片，其包括光学可变薄片、衍射薄片或反射薄片。所需要的是该薄片随着观察角度的改变提供视觉差异。在该基底使用特殊效果涂层压印后，由于薄片使用步骤(3)中的平的图章压倒后，该薄片相对该基底基本水平。在图2的步骤(5)或(6)中，分别使用签名图章或划线器在步骤(7)中所示的该平躺着的薄片中产生签名。该图象随后在步骤(8)中的固化站被固定，在此在该油墨或颜料载体上施加热或UV线。该图象如步骤(9)所示被固定在文件上。如果使用光学可变薄片，倾斜该文件使其具有倾斜角度将显示颜色的变化。如果使用非变色的反射薄片，倾斜该文件将显示亮度的改变。
[42]在图1所示的优选实施例中，在步骤(4)中使用永磁铁排列该磁性排列的薄片。可选择地，可以使用电磁铁来实现相似的结果。同样理想地可以使用橡胶“电冰箱”磁铁实现根据该磁性材料的定向允许该薄片以边缘直立或可选择的平躺的场。在另一个实施例中，可以设置产生电场的装置，并且可以设置如美国专利6,815,065和美国专利申请公开号2005/0132929中描述的例如包括高折射率和低折射率电介质材料的交替层的电介质衍射或平的薄片的电介质或半导体薄片。这些薄片可以在电场中排列。同样可以使用例如云母钛珠光颜料的其它可以在电场中排列的特殊效果颜料。
[43]现在参考图3，显示用于排列电场可排列的颜料的器件，其被用于代替图1和图2中的该磁性排列步骤。在图3中，显示了具有沉积在其上的导电层31的基底30。该导电层31电耦合到DC或AC电源的接地端。在可固化载体中的电场可排列的颜料薄片层32被施加在导电层和位于该导电层上面的上部电极33之间。该导电层作为地线。
[44]本发明的成套工具优选包括油墨或颜料，或者油墨或颜料载体，并且供给颜料薄片，该颜料薄片可以若干浓度被选择性地添加到该油墨中。在粘合剂或载体中薄片的通常浓度是大约10％重量百分比的颜料和90％的载体。如果该浓度太稀，该效果将忽略。该成套工具同样优选包括以平的图章形式的敷料器或涂刷器来在基底上涂覆该薄片。在优选实施例中同样需要提供磁铁和划线器。
[45]在其上可以形成图象的基底可以是纸、塑料、金属和各种其它支架材料。例如，该油墨或颜料可以被均匀地施加在一个人的指甲上或玻璃片上。
[46]本发明令人惊讶的效果是如果接近地看，已经用划线器划出的地方周围的该油墨或颜料具有滚动条效果。虽然滚动条非常细，但该效果是明显的。
[47]当然，在不背离本发明精神和范围下可以有许多其它的实施例。

Claims (21)

1.一种用于印刷的成套工具，包括：
包括载体和场可排列的薄片的印刷油墨；
产生磁场或电场并且根据所述磁场或电场排列所述场可排列的薄片的装置；
用于移动或改变已经在所述磁场或电场中排列好的一部分所述薄片的所述排列的触针或印章。
2.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，产生所述磁场的所述装置是永磁铁或电磁铁。
3.根据权利要求2所述的成套工具，其特征在于，所述载体和所述场可排列的薄片在不同的容器中以使它们可以所需要的比例被混合。
4.根据权利要求2所述的成套工具，其特征在于，所述载体和所述场可排列的薄片在相同容器中被预先混合。
5.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，在所述油墨已经被施加到基底上并且在所述油墨已经被暴露在所述场以后使用所述触针。
6.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，在所述油墨已经被施加到基底上以后并且在所述油墨已经被暴露在所述场之前使用该触针。
7.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，还包括印台。
8.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，所述印章是个性化图章。
9.根据权利要求8所述的成套工具，其特征在于，所述个性化图章包括在其上与该使用者某些方面有关的标记。
10.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，还包括用于固化所述印刷油墨的UV或热源。
11.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，所述薄片至少是光学可变薄片、反射薄片和衍射薄片中的一种，或者其中所述薄片具有光学可变和衍射特性。
12.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，还包括与印刷所需要的步骤顺序有关的指示。
13.根据权利要求12所述的成套工具，其特征在于，排列好的所述步骤顺序包括在基底上施加所述印刷油墨，随后暴露一些施加到所述基底上的所述印刷油墨在磁场中以根据所述场排列一些所述薄片，和使用触针或印章来再排列至少一些所述排列好的薄片的定向。
14.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，所述印刷油墨是在具有用于施加所述油墨的敷料器的容器中。
15.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，还包括具有开口的模版，通过所述开口可以施加所述印刷油墨。
16.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，还包括具有至少一个通道的模版，所述触针可沿着所述通道被导向。
17.根据权利要求1所述的成套工具，其特征在于，具有用于在所述磁性排列好的油墨中产生可见的签名的指示，其中所述签名与所述磁性排列好的薄片形成对照。
18.一种在基底上提供图象的成套工具，包括：
触针或划线器；
包括光学可变磁性可排列薄片的油墨的容器；
用于排列一些所述薄片的磁铁，和
用于固化所述油墨的装置。
19.一种印刷图象的方法，包括以下步骤：
将包括场可排列的薄片的印刷油墨施加到基底上，
在所述已施加的印刷油墨上施加磁场或电场以使所述场可排列的薄片沿着场线排列，和
使用触针或印章重新排列一些所述排列好的薄片。
20.根据权利要求19所述的印刷方法，其特征在于，使用所述触针沿着所述触针的移动路径使薄片变平。
21.根据权利要求19所述的印刷方法，其特征在于，当所述触针沿着所述基底被导向通过所述印刷油墨时，使用所述触针将一些所述排列好的薄片移动到所述触针的旁边和移动到所述触针的路径外。
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