CN105082742B - 一种磁定向装置及应用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁定向装置及其应用装置，包括驱动系统、磁成像系统、压力产生系统和支撑系统；该支撑系统设于该磁成像系统上方，用于承载印刷品，该支撑系统上设有吸附孔；该驱动系统与该磁成像系统机械连接，用于驱动该磁成像系统上升至第一预设高度，使得该磁成像系统与该支撑系统对合成封闭的腔室，该压力产生系统和该吸附孔分别与该腔室连通，该压力产生系统进一步对该腔室进行吸气或放气，进而通过该吸附孔对该印刷品进行吸附或解吸附，并在吸附后由该磁成像系统对该印刷品中磁性颜料片进行磁定向。与现有技术相比，本发明能够使得磁定向装置对印刷品定位准确，进而实现印刷品中磁定向图案的良好显示效果。

Description

一种磁定向装置及应用装置

技术领域

本发明涉及磁定向印刷领域，特别是涉及一种磁定向装置及应用装置，用于对印刷品上油墨层中的磁性颜料片进行磁定向。

背景技术

目前，磁性油墨广泛应用于如钞票、证券、证件等各种防伪领域，磁性油墨中通常包含能够沿磁场方向进行定向的磁性颜料片，例如磁性光变颜料片。因此，在印刷过程中需要在磁性油墨内部形成一个人为设计的特定磁场，以对其中的磁性颜料片进行定向，使得磁性颜料片能够在不同区域具有不同的角度方向，进而使得磁性颜料片在磁性油墨中产生独特效果的磁定向图案。

现有技术中的磁定向装置，在形成磁定向图案时，通常采用承载印刷品的基板与磁定向装置分离的结构，使得印刷品中磁定向区域定位精度不高，造成磁定向图案的显示效果不高，难以满足现有生产和防伪需求。

因此，有必要提供一种包含磁性颜料印刷品的磁定向装置，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种磁定向装置，用于对印刷品上油墨层中的磁性颜料片进行磁定向，能够提高磁定向图案的显示效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是，提供一种磁定向装置，用于对印刷品上油墨层中的磁性颜料片进行磁定向。该磁定向装置包括：

驱动系统、磁成像系统、压力产生系统以及支撑系统；

该支撑系统设于该磁成像系统上方，用于承载该印刷品，该支撑系统上设有吸附孔；

该驱动系统与该磁成像系统机械连接，用于驱动该磁成像系统上升至第一预设高度，使得该磁成像系统与该支撑系统对合成封闭的腔室，该压力产生系统和吸附孔分别与该腔室连通，压力产生系统进一步对该腔室进行吸气或放气，进而通过该吸附孔对该印刷品进行吸附或解吸附，并在吸附后由该磁成像系统对该印刷品中磁性颜料片进行磁定向。

其中，该驱动系统还用于在该吸附孔对该印刷品解吸附后，驱动该磁成像系统下降至第二预设高度，使得该磁成像系统远离该支撑系统。

其中，该磁定向装置进一步包括控制系统；

该控制系统分别与该驱动系统和该压力产生系统电连接，用于控制该驱动系统以使得该磁成像系统移动至该第一预设高度或该第二预设高度，并进一步用于控制该压力产生系统吸气或放气。

其中，该驱动系统包括固定基板、伺服电机、滚珠丝杠、多个导柱、多个导套和第一基座；

每个导柱的下端与固定基板机械连接；

每个导柱的上端与一个导套机械连接；

每个导套与该第一基座机械连接；

该滚珠丝杠的上端与该第一基座机械连接，该滚珠丝杠的下端与伺服电机机械连接；

该伺服电机与该固定基板机械连接；

该磁成像系统设于该第一基座上；

该伺服电机通过转动控制该滚珠丝杠移动，进而带动该第一基座上的该磁成像系统相对于该固定基板移动至第一预设高度。

其中，该磁成像系统包括磁定向组件、第二基座和第一环形支架；

该磁定向组件设于该第二基座上；

该第一环形支架与该第二基座机械连接且环设于该磁定向组件的外围；

该压力产生系统具体与该第二基座机械连接；

该磁成像系统在第一预设高度时，该第一环形支架与该支撑系统密封，以形成该腔室。

其中，该磁定向组件包括磁体和驱动单元；

该驱动单元用于控制该磁体运动以使得该磁体在水平面内旋转、在水平面内移动、在竖直方向移动或在竖直方向转动使得与该第二基座为预定倾角。

其中，该磁成像系统还包括环形密封圈；

该第一环形支架上端设有部分容置该环形密封圈的第一环形凹槽。

其中，该支撑系统包括支撑板和第二环形支架，该吸附孔设置于该支撑板上；

该第二环形支架与该支撑板机械连接且环设于该吸附孔的外围；

该磁成像系统的第二基座在第一预设高度时，该第一环形支架与该第二环形支架通过该环形密封圈密封，以形成该腔室。

其中，该磁定向装置还包括防护板；

该防护板是中空结构，并圈设于该支撑系统的下边沿，且其上设有第二凹槽；

该第二凹槽用于部分容置该第二环形支架。

为解决上述技术问题，本使用新型提供的另一个技术方案是：提供一种联机磁定向装置。该联机磁定向装置包括：

第一传输系统和上述的磁定向装置；

该第一传输系统用于接收由印刷设备输出的印刷品，并传输至该支撑系统上；或和

该控制系统还用于与该印刷设备或/和该第一传输系统电连接，以实现串联通信。

本发明的有益效果是：本发明提供的磁定向装置通过将支撑系统设于磁成像系统上方，用于承载印刷品，且在支撑系统上设有吸附孔；还设置驱动系统与磁成像系统机械连接，用于驱动该磁成像系统上升至第一预设高度，使得磁成像系统与支撑系统对合成封闭的腔室，压力产生系统和吸附孔分别与该腔室连通，该压力产生系统进一步对该腔室进行吸气或放气，进而通过吸附孔对印刷品进行吸附或解吸附，并在吸附后由该磁成像系统对印刷品中磁性颜料片进行磁定向。与现有技术相比，本发明将磁成像系统与支撑系统机械连接形成腔室，并通过压力产生系统对腔室吸气或放气，进而实现吸附孔对印刷品的吸附或解吸附，并在吸附后对印刷品中磁性颜料片进行磁定向，使得印刷品吸附时能够稳定的贴附于支撑系统，以使得磁成像系统对印刷品定位准确，进而实现印刷品中磁定向图案的良好显示效果。

附图说明

图1是本发明提供的磁定向装置第一实施方式的结构示意图；

图2是图1中磁成像系统在第二预设高度时的结构示意图；

图3a是图1中磁体在驱动单元控制下的一实施例结构示意图；

图3b是图1中磁体在驱动单元控制下的又一实施例结构示意图；

图3c是图1中磁体在驱动单元控制下的另一实施例结构示意图；

图4是本发明提供的联机磁定向装置第二实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。

请参阅图1，图1是本发明提供的用于磁定向装置第一实施方式的结构示意图。该磁定向装置10包括：

驱动系统110、磁成像系统120、压力产生系统130和支撑系统140；

该支撑系统140设于该磁成像系统120上方，用于承载印刷品150，该支撑系统140上设有吸附孔(图1中未示出)；

该驱动系统110与该磁成像系统120机械连接，用于驱动该磁成像系统120上升至第一预设高度H1(图1中示例该第一预设高度H1为距离该磁定向装置10的承载水平面的高度)，使得该磁成像系统120与该支撑系统140对合成封闭的腔室160，该压力产生系统130和吸附孔分别与该腔室160连通，压力产生系统130进一步对该腔室160进行吸气或放气，进而通过该吸附孔对该印刷品150进行吸附或解吸附，并在吸附后由该磁成像系统120对该印刷品150中磁性颜料片进行磁定向。

其中，驱动系统110可选是液压驱动系统、气体驱动系统或电力驱动系统。

其中，印刷品150中磁性颜料片在磁成像系统120的磁场作用下，能够重新排列实现磁定向，进而形成独特的磁定向图案。其中，压力产生系统130可选是包含真空泵及放气组件的系统，能够对连接其的密封腔室160进行吸气和放气。

其中，支撑系统140上设有至少一个吸附孔，其连通于该封闭腔室160，以实现压力产生系统130吸气时，该封闭腔室160为负压，该吸附孔可吸附支撑系统140上的印刷品150，使之稳定的贴附于该支撑系统140，消除振动、传动或印刷品150不平整等造成的定位不准。同理压力产生系统130放气时，该封闭腔室160为正压，该吸附孔解吸附支撑系统140上的印刷品150，使得印刷品150能够进行传动或其他操作。

其中，该驱动系统110还用于在该吸附孔对该印刷品150解吸附后，驱动该磁成像系统120下降至第二预设高度H2(参阅图2)，使得该磁成像系统120远离该支撑系统140。

请参阅图2，图2是图1中磁成像系统在第二预设高度时的结构示意图。如图2所示，磁成像系统130下降至第二预设高度H2时，磁成像系统120中磁场对印刷品150中磁性颜料片的排列，已无磁定向影响，进而不会造成印刷品150在固化前的后续传动中、或不同于磁定向区域的其他区域影响，保证了磁定向图案的精确和稳定。

其中，支撑系统140是不导磁、高强度(不易弯曲)的材料，其厚度可改变，以使得磁成像系统120与印刷品150的距离不同，进而使得通过印刷品150油墨层中磁场强度不同，实现磁定向图案显示效果的差异，具有可调节显示效果，增加显示效果多样化的作用。进一步可选的，该支撑系统140还具有传动其上印刷品150的作用，如印刷品150在解吸附后通过支撑系统140进行传动至下一位置。

请继续参阅图1和图2，其中，该磁定向装置10还进一包括控制系统(图1和图2中未示出)；

该控制系统分别与该驱动系统110和该压力产生系统130电连接，用于控制该驱动系统110以使得该磁成像系统120移动至该第一预设高度H1或该第二预设高度H2，并进一步用于控制该压力产生系统130吸气或放气。

在一具体实施例中，该控制系统具体控制该驱动系统110以使得磁成像系统120上升至第一预设高度H1，且停留第一预设时间T1，然后使得磁成像系统120下降至第二预设高度H2，且停留第二预设时间T2，然后可选再使得磁成像系统120上升至第一预设高度H1，且停留第一预设时间T1，并以T1+T2为周期循环使得磁定向系统220上升、下降；该控制系统还具体控制压力产生系统130在第三预设时间T3内吸气，在第四预设时间T4内放气，以使得在T3时间内，磁成像系统220对其上印刷品150中磁性颜料片进行磁定向。进一步可选的，将吸气时间T3和放气时间T4设置为大于等于第一预设时间T1，且吸气时间T3不大于第一预设时间T1，以使得在吸气时间T3内，磁成像系统120均在第一预设高度H1处，以实现磁定向系统120对印刷品150的准确定位。

在其他实施方式中，控制系统可选不限于上述的实施方式，如可选控制系统只控制驱动系统120或压力产生系统130，对应的压力产生系统130或驱动系统120采用手动开关，或者控制系统还用于电连接并控制支撑系统140的传动状态，使得当腔室160为负压状态时，支撑系统140的传动为静止状态，当腔室160为正压状态时，支撑系统140的传动为运动状态，进而使得其上印刷品150能够传动至下一位置，如固化设备处。进一步可选的，控制系统也可以是与驱动系统110分离设置的电脑，或安装于驱动系统110或其他系统中的应用程序。该控制系统可提供一交互界面，用于接收用户输入的控制参数信息，如包括但不限于接收用户输入的是否控制驱动系统110、是否控制压力产生系统120、是否控制支撑系统140、设置第一预设高度H1、第二预设高度H2，第一预设时间T1、第二预设时间T2、第三预设时间T3或/和第四预设时间T4等控制参数信息。

请继续参阅图1和图2，其中，该驱动系统110包括固定基板111、伺服电机112、滚珠丝杠113、多个导柱114、多个导套115和第一基座116；

每个导柱114的下端与固定基板111机械连接；

每个导柱的114上端与一个导套115机械连接；

每个导套115与第一基座116机械连接；

该滚珠丝杠113的上端与该第一基座116机械连接，该滚珠丝杠113的下端与伺服电机112机械连接；

该伺服电机112与该固定基板116机械连接；

该磁成像系统120设于该第一基座116上；

该伺服电机112通过转动控制该滚珠丝杠113移动，同时带动每个导柱114和对应的导套115协同移动，进而带动该第一基座116上的磁成像系统120相对于该固定基板111移动至第一预设高度H1。

其中，图2示例为伺服电机112控制滚珠丝杠113移动，且带动每个导柱114和对应的导套116协同移动，以使得第一基座116上的磁成像系统120移动至第一预设高度H2。

其中多个导柱114及对应的导套115优选设于该固定基板111或第一基座116的四周。

其中驱动系统110采用包括伺服电机112、滚珠丝杠113和导柱114、导套115的电力驱动系统，较单独使用伺服电机112与滚珠丝杠113的电力驱动控制，或其他如液压驱动控制、气体驱动控制方式，因导柱114和对应导套115与滚珠丝杠113的协同联动作用，而使得第一基座116更稳定的上升或下降移动，具有防震、防抖动效果，进而避免了因机械抖动而导致磁定向图案的显示效果失真的问题。

其中控制系统具体与伺服电机112电连接，用于控制伺服电机112的正转或反转以使得其上磁成像系统120上升或下降。

进一步的，该磁成像系统120包括磁定向组件121、第二基座122和第一环形支架123；

该磁定向组件121设于第二基座122上；

该第一环形支架123与该第二基座122机械连接且环设于该磁定向组件121的外围；

该压力产生系统130具体与该第二基座122机械连接；

该磁成像系统120在第一预设高度H1时，具体是第二基座222在第一预设高度H1时，该第一环形支架123与该支撑系统140密封，以形成该腔室160。

其中，第一环形支架123与第二基座122是一体或分离结构，图1和图2中示例为一体化结构。

其中，第一基座116与第二基座122相同或不同。若不同，压力产生系统130还可设于第一基座116下方，并连通第一基座116和第二基座122，如图1或图2所示，使得压力系统130通过第一基座116和第二基座122连通于腔室160。

进一步的，磁定向组件121包括磁体1211和驱动单元(图1和图2中未示出)；

该驱动单元用于控制磁体1211运动以使得磁体1211在水平面内旋转、在水平面内移动、在竖直方向移动或在竖直方向转动使得与第二基座122为预定倾角。

请参阅图3a，图3a中示例为具有两个磁体1211，其在第一时刻具有图示中的相对位置，此时位于该两个磁体1211上方的印刷品150油墨层受当前两个磁体1211的磁场的影响下具有第一磁定向图案。第二时刻，通过驱动单元(图3a中未示出)控制该两个磁体1211如在水平面内移动，使得该两个磁体1211具有相向运动，增近该两个磁体1211之间的距离，此时其上方印刷品150油墨层受当前磁场的影响具有第二磁定向图案。

请参阅图3b，图3b中示例为具有一个磁体1211，其在第三时刻具有图示的相对位置，此时位于该磁体1211上方的印刷品150油墨层受当前磁体1211的磁场的影响下具有第三磁定向图案。第四时刻，通过驱动单元(图3b中未示出)控制该磁体1211如在竖直方向移动，使得该磁体1211具有朝向支撑板141方向运动，即使得该磁体较第三时刻更接近支撑板141及其上的印刷品150，此时其上方印刷品150油墨层受当前磁场的影响具有第四磁定向图案。

请参阅图3c，图3c中示例为具有一个磁体1211，其在第五时刻通过驱动单元(图3c中未示出)控制该磁体1211如在竖直方向转动使得与第二基座122为预定倾角α，此时位于该磁体1211上方的印刷品150油墨层受当前磁体1211的磁场影响下具有第五磁定向图案。为了表述清晰，当图3a、图3b和图3c中第一预设高度H1相同且磁体1211相同时，上述第一、第二、第三、第四和第五磁定向图案各不相同。

在其他实施方式中，可选不限于上述驱动单元控制磁体1211运动的具体方式。

其中驱动单元控制至少一个磁体1211按照上述运动方式以使得通过其上印刷品150油墨层中磁场强度改变，实现增加印刷品150中磁定向图案显示效果的多样性。进一步可选的，控制系统还电连接并控制驱动单元使得磁体1211按照上述方式进行移动或转动。

进一步的，磁成像系统120还包括环形密封圈124；

该第一环形支架123上端设有部分容置该环形密封圈124的第一环形凹槽(图1和图2中未示出)。

其中，该支撑系统140包括支撑板141和第二环形支架142，该吸附孔设置于该支撑板141上；

该第二环形支架142与该支撑板141机械连接且环设于该吸附孔的外围；

该磁成像系统120的第二基座122在第一预设高度H1时，该第一环形支架123与该第二环形支架142通过该环形密封圈124密封，以形成该腔室160。

其中第二环形支架142设于支撑板141的下边沿，并用于与第一环形支架123密封，支撑板141可以设置的尽量薄，以减少磁体1211通过该支撑板141的衰减损失，使得印刷品150油墨层中的磁场强度足够改变磁性颜料片的排列。

其中，可选的，第一环形支架123或/和第二环形支架142足够长，以使得第一环形支架123和第二环形支架142密封形成腔室160后，无需驱动系统110驱动磁成像系统120具体是第二基座122至第二预设高度H2，无需使得第一环形支架123与第二环形支架142分离且远离支撑系统140，而通过磁定向组件121中磁体1211在驱动单元的驱动下实现竖直方向的下降，以使得其磁场不影响印刷品150中的磁性颜料片的排列方式。

进一步可选的，该磁定向装置10还包括防护板180；

防护板180是中空结构，并圈设于支撑系统140的下边沿，且其上设有第二凹槽1801；

第二凹槽1801用于部分容置第二环形支架142，以使得第二环形支架142还与第一环形支架123密封形成腔室160。

区别于现有技术的情况，本实施方式将磁成像系统与支撑系统机械连接形成腔室，并通过压力产生系统对腔室吸气或放气，进而实现吸附孔对印刷品的吸附或解吸附，并在吸附时对印刷品中磁性颜料片进行磁定向，使得印刷品吸附时能够稳定的贴附于支撑系统，以使得磁成像系统对印刷品定位准确；同时还设置控制系统分别与驱动系统和压力产生系统电连接，以实现对应的功能，增加磁定向装置的自动化程度，减少人工操作，提高用户体验；此外设置磁定向组件中具有驱动单元可以使得磁体运动、及支撑系统厚度可变化等使得通过印刷品中磁场强度或方向改变，特别适合研发、实验测试、小批量印刷及客户打样用。

请查阅图4，图4是本发明提供的联机磁定向装置第二实施方式的结构示意图。

如图4所示，该联机磁定向装置20包括第一传输系统210和上述第一实施方式中的磁定向装置10；

其中在印刷品的生产制作过程中，一般还需要印制印刷品150的印刷设备220，或和固化设备(图4中未示出)。

请参阅图1和图4，第一传输系统210用于接收由印刷设备220输出的印刷品150，并传输至支撑系统140上；或和

控制系统(图4中未示出)还用于与印刷设备220或/和第一传输系统210电连接，以实现串联通信。

具体的，该第一传输系统210与支撑系统140机械连接。

进一步的，该联机磁定向装置20还包括第二传输系统(图4中未示出)；

第二传输系统用于接收由支撑系统140输出的磁定向后的印刷品150，并传输至固化设备的工作区域。

具体的，第二传输系统也与支撑系统140机械连接。

在其他实施方式中，固化设备可选位于支撑系统140上方，第二传输系统与支撑系统140相同，在印刷品150磁定向后，支撑系统140将印刷品150传输至固化设备的工作区域。

进一步可选的，控制系统还用于电连接固化设备或/和第二传输系统，以实现串联通信。

区别于现有技术、上述第一实施方式的情况，本实施方式通过第一传输系统将磁定向装置与印刷设备(如单张材料、卷形材料的印刷设备)连接，且使用控制系统实现串联通信，能够实现印刷品中磁性颜料片磁定向的大规模批量生产。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁定向装置，用于对印刷品上油墨层中的磁性颜料片进行磁定向，其特征在于，包括：

驱动系统、磁成像系统、压力产生系统以及支撑系统；

所述支撑系统设于所述磁成像系统上方，用于承载所述印刷品，所述支撑系统上设有吸附孔；

所述驱动系统与所述磁成像系统机械连接，用于驱动所述磁成像系统上升至第一预设高度，使得所述磁成像系统与所述支撑系统对合成封闭的腔室，所述压力产生系统和所述吸附孔分别与所述腔室连通，所述压力产生系统进一步对所述腔室进行吸气或放气，进而通过所述吸附孔对所述印刷品进行吸附或解吸附，并在吸附后由所述磁成像系统对所述印刷品中所述磁性颜料片进行磁定向。

2.根据权利要求1所述的磁定向装置，其特征在于，

所述驱动系统还用于在所述吸附孔对所述印刷品解吸附后，驱动所述磁成像系统下降至第二预设高度，使得所述磁成像系统远离所述支撑系统。

3.根据权利要求2所述的磁定向装置，其特征在于，

所述磁定向装置进一步包括控制系统，所述控制系统分别与所述驱动系统和所述压力产生系统电连接，用于控制所述驱动系统以使得所述磁成像系统移动至所述第一预设高度或所述第二预设高度，并进一步用于控制所述压力产生系统吸气或放气。

4.根据权利要求1所述的磁定向装置，其特征在于，

所述驱动系统包括固定基板、伺服电机、滚珠丝杠、多个导柱、多个导套和第一基座；

每个所述导柱的下端与所述固定基板机械连接；

每个所述导柱的上端与一个所述导套机械连接；

每个所述导套与所述第一基座机械连接；

所述滚珠丝杠的上端与所述第一基座机械连接，所述滚珠丝杠的下端与所述伺服电机机械连接；

所述伺服电机与所述固定基板机械连接；

所述磁成像系统设于所述第一基座上；

所述伺服电机通过转动控制所述滚珠丝杠移动，进而带动所述第一基座上的所述磁成像系统相对于所述固定基板移动至所述第一预设高度。

5.根据权利要求1所述的磁定向装置，其特征在于，

所述磁成像系统包括磁定向组件、第二基座和第一环形支架；

所述磁定向组件设于所述第二基座上；

所述第一环形支架与所述第二基座机械连接且环设于所述磁定向组件的外围；

所述压力产生系统与所述第二基座机械连接；

所述磁成像系统在所述第一预设高度时，所述第一环形支架与所述支撑系统密封，以形成所述腔室。

6.根据权利要求5所述的磁定向装置，其特征在于，

所述磁定向组件包括磁体和驱动单元；

所述驱动单元用于控制所述磁体运动以使得所述磁体在水平面内旋转、在水平面内移动、在竖直方向移动或在竖直方向转动使得与所述第二基座为预定倾角。

7.根据权利要求5所述的磁定向装置，其特征在于，

所述磁成像系统还包括环形密封圈；

所述第一环形支架上端设有部分容置所述环形密封圈的第一环形凹槽。

8.根据权利要求7所述的磁定向装置，其特征在于，

所述支撑系统包括支撑板和第二环形支架，所述吸附孔设置于所述支撑板上；

所述第二环形支架与所述支撑板机械连接且环设于所述吸附孔的外围；

所述磁成像系统的所述第二基座在所述第一预设高度时，所述第一环形支架与所述第二环形支架通过所述环形密封圈密封，以形成所述腔室。

9.根据权利要求8所述的磁定向装置，其特征在于，

所述磁定向装置还包括防护板；

所述防护板是中空结构，并圈设于所述支撑系统的下边沿，且其上设有第二凹槽；

所述第二凹槽用于部分容置所述第二环形支架。

10.一种联机磁定向装置，用于对印刷品上磁性油墨层中的磁性颜料片进行磁定向，其特征在于，包括：

第一传输系统和权利要求1至9任意一项所述的磁定向装置；

所述第一传输系统用于接收由印刷设备输出的所述印刷品，并传输至所述支撑系统上；或/和

所述磁定向装置进一步包括控制系统，所述控制系统用于与所述印刷设备或/和所述第一传输系统电连接，以实现串联通信。