CN110234440A - 用于生产光学效应层的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生产光学效应层(OEL)的装置和方法的领域，光学效应层(OEL)包括磁定向的磁性或可磁化颜料颗粒。特别地，本发明涉及包括第一块(A)和第二块(B)的装置，第一块(A)包括保持件(1a)，保持件(1a)安装有定子，定子包括布置在磁场引导定子芯(1c)的n个环形槽中的n个磁线圈(1b)，第二块(B)包括壳体(4)、转子保护板(2)、转子以及永磁体组件(PMA)(5)，转子包括在转子盘(3b)中或转子盘(3b)的一侧绕着圆形配置的交替极性的m个永磁体磁极(3a)，其中保持件(A)构造成可移除地固定到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的基部，并且第二块(B)可移除地固定到第一块(A)。

Description

用于生产光学效应层的装置和方法
技术领域
本发明涉及保护有价值的文件和有价值的商品免遭伪造和非法复制的领域。特别地，本发明涉及包括自旋(spinning)永磁体组件磁体的装置以及用于生产光学效应层(OEL)的方法，其中自旋永磁体组件用于与印刷和涂覆设备结合使用，以定向在基材上的湿的和尚未硬化的涂层或层中的磁性或可磁化颜料颗粒。
背景技术
本领域已知使用含有磁性或可磁化颜料颗粒、特别地还是光学可变磁性或可磁化颜料颗粒的墨、涂层组分、涂层或层，用于例如在安全文件领域中生产安全元素。包含定向的磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层公开于例如US 2,570,856、US 3,676,273、US 3,791,864、US 5,630,877和US 5,364,689中。在WO 2002/090002 A2和WO 2005/002866 A1中公开了包含定向的磁性变色颜料颗粒的涂层或层，其产生特定的光学效应，对于保护安全文件是有用的。
例如对于安全文档，安全特征通常可以分为“隐蔽”安全特征和“明显”安全特征。“隐蔽”安全特征所提供的保护依赖于这样的概念：这些特征需要专门的设备和知识来检测，而“明显”安全特征依赖于可以用无辅助的人类感觉来检测的概念，例如，这些特征可以是可见的和/或经由触觉可检测的，同时仍然难以生产和/或复制。然而，明显安全特征的有效性在很大程度上取决于它们作为安全特征的识别，这是因为只有当使用者实际知道明显安全特征的存在和性质，才将基于所述安全特征实际执行安全检查。
印刷墨或涂层中的磁性或可磁化颜料颗粒允许生产光学效应层(OEL)，光学效应层(OEL)包括通过施加结构化磁场获得的磁感应图像、设计或图案，结构化磁场引起尚未硬化的涂层中的磁性或可磁化颜料颗粒的局部定向，然后使涂层硬化。结果是永久性固定的磁感应图像、设计或图案。在US 3,676,273、US 3,791,864、EP 406,667 B1、EP 556,449B1、EP 710,508 A1、WO 2004/007095 A2、WO 2004/007096 A2、WO 2005/002866 A1以及WO2008/046702 A1和其它文献中公开了通过施加外部磁场使涂层组分中的磁性或可磁化颜料颗粒定向的材料和技术，其中所施加的外部磁场可以利用外部永磁体或带电的电磁体产生；在定向步骤期间所施加的外部磁场相对于OEL保持基本上静止。以这种方式，可以产生高度抗伪造的磁感应图像、设计和图案。这种安全元素只能由能够接近磁性或可磁化颜料颗粒或对应的墨以及用于印刷所述墨并使印刷的墨中的所述颜料定向的特定技术两者的人来生产。
通过模拟三维磁场线图案，可以从磁体配置的几何形状来近似预测利用静磁场获得或可获得的磁定向图案。
通过施加外部磁场，磁性颜料颗粒被定向成使得其磁轴与颜料颗粒位置处的外部磁场线的方向对准。可磁化颜料颗粒通过外部磁场定向，使得颜料颗粒的最长尺寸的方向与颜料颗粒位置处的磁场线对准。一旦磁性或可磁化颜料颗粒对准，涂层组分就硬化，并且对准的磁性或可磁化颜料颗粒随即固定在其位置和定向。
基于磁感应图像、设计和图案的提供运动的光幻觉的非常有用的、动态的和美观动人的安全特征，可以通过随时间变化方向的外部磁场与未硬化的涂层组分中的磁性或可磁化颜料颗粒的动态交互来获得。在该过程中，磁性或可磁化颜料颗粒在与周围介质交互时采用最低流体动阻力的位置和定向。J.H.E.Promislow等(Aggregation kinetics ofparamagnetic colloidal particles,J.Chem.Phys.,1995,102,p.5492-5498)和E.Climent等(Dynamics of self-assembled chaining in magnetorheological fluids,Langmuir,2004,20,p.507-513)给出了所涉及的机制的详细说明。
为了生产包含动态定向的磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层，已经开发了用于产生足够强度的随时间变化方向的磁场的方法。
US 2007/0172261 A1公开了一种磁定向装置，其包括由齿轮和轴驱动的自旋的磁体，该齿轮和轴布置在印刷设备或涂覆设备的旋转圆柱的主体内。然而，US 2007/0172261没有提及将磁体设定成旋转所需的马达或驱动手段的类型。
CN 102529326 A公开了一种磁定向装置，其包括驱动装置和磁体，驱动装置驱动磁体绕着旋转轴旋转，并且通过旋转磁体产生的磁场用于磁性地定向印刷在基材上的墨中的磁性或可磁化颜料颗粒，因此形成具有三维外观的磁定向图案。所公开的驱动装置被设计为用于在不连续印刷工艺中的带驱动平板(FB)印刷单元。
为了克服现有技术的缺点，WO 2016/026896 A1提供了用于生产光学效应层的装置和方法，其中由无刷直流(BLDC)马达驱动的自旋磁体与印刷设备或涂覆设备结合使用。WO 2016/026896在图1中公开了一种马达，其中定子和转子两者都包括在保持件中，并且在图2中公开了一种马达，其中定子包括在保持件中且转子包括在可更换的磁体块中。特别地，WO 2016/026896的实施例2和图2中的马达包括定子中的四极绕组和转子中的四极永磁体配置，并且通过使用Diodes Inc.AH2984霍尔效应风扇马达控制器的两相序列驱动。因此，所述马达是自由运行的并且不允许马达速度控制。此外，所述马达的定子四极绕组简单地布置于用作极靴(pole piece)的铁板的顶部，这意味着定子极靴和转子磁体之间的相对大的磁隙，其中定子极靴和转子磁体通过定子绕组间隔开。相应地，产生机械转矩的磁耦合很弱，因此需要高工作电流。
仍然需要一种模块化、易于更换但具有电气效率的装置，该装置装配到工业印刷机或涂覆设备的现有旋转磁定向圆柱中，或装配到平板(FB)磁定向印刷单元中，这能够产生具有所需形状的各种自定义旋转磁场，从而通过由随时间变化方向的磁场进行的涂层中颜料颗粒的磁定向来提供光学效应。
发明内容
因此，本发明的目的是克服如上所述的现有技术的缺陷。参照图1、图5和图6，根据本发明的用于产生随时间变化方向的磁场的装置包括通过磁隙面向彼此的定子和转子。定子包括定子芯，其由磁场引导材料制成并且包括数量为n的配置成圆形的环形槽。这n个环形槽载有n个磁线圈，这n个磁线圈电连接在一起以构成定子绕组。定子具有中心安装孔，中心安装孔用于将所述定子固定到支撑件。转子载有m个交替的永磁体磁极，交替的永磁体磁极配置成圆形。转子经由磁隙(G)磁耦合到定子，并且通过用多相电流寻址定子绕组而设定成运动的。该运动经由具有孔的毂或突起从转子传递到永磁体组件(PMA)，永磁体组件(PMA)用于产生随时间变化方向的磁场。本文所说明的装置提供定子和转子之间的强磁耦合，因此提供了装置的有效操作。在本发明的上下文中，这通过保持定子和转子之间的磁隙(G)尽可能小并且通过使用不对静态或动态磁场施加屏蔽效应的结构元件来实现。这些目的和其它目的通过本文所说明的装置的结构特征来实现，并且在实施方式和实施例中被例示出。
在本发明的第一方面中，如图1、图5和图6所示，提供了用于生产光学效应层(OEL)的装置，其包括：
a)第一块(A)，其包括a1)保持件(1a)，所述保持件(1a)安装有定子，所述定子包括在绕着磁场引导定子芯(1c)的轴线配置成圆形的n个环形槽中布置的n个磁线圈(1b)；和
b)第二块(B)，其包括：
b1)壳体(4)；
b2)转子，其包括在转子盘(3b)中或转子盘(3b)的一侧绕着圆形配置的交替极性的m个永磁体磁极(3a)，其中所述m个永磁体磁极(3a)面向转子保护板(2)；
b3)转子保护板(2)，优选地，所述转子保护板(2)是钛转子保护板(2)，其中所述转子保护板(2)覆盖所述转子(3a+3b)；
b3)以及
b4)永磁体组件(PMA)(5)，其由所述转子(3a+3b)驱动，其中所述永磁体组件(PMA)(5)布置于所述转子盘(3b)的相反侧，
其中，所述定子(1b+1c)和所述转子(3a+3b)一起用作无刷直流(BLDC)马达，
n是3的倍数并且m是2的倍数，条件是n/m是3/2、3/4、6/4、6/8、9/8、9/10、12/10或12/14，
所述第一块(A)被构造成可移除地固定到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的基部，并且
所述第二块(B)可移除地固定到所述第一块(A)。
本文所说明的装置构成BLDC马达，装置包括本文所说明的转子(3a+3b)和本文所说明的定子(1b+1c)，其中转子布置在壳体(4)内并且定子位于壳体(4)外部，当定子绕组用适当的多相电流寻址时，定子与转子磁耦合以引起转子的旋转。BLDC马达包括通过磁隙(G)而面向彼此的转子(3a+3b)和定子(1b+1c)，其中在转子和定子之间产生转矩。通过定子和转子的相互穿插的磁场来确保定子和转子之间的耦合，并且转矩产生机构是定子的旋转磁场，该旋转磁场驱动转子的m个永磁体磁极(3a)。
包括壳体(4)、转子保护板(2)、转子和永磁体组件(PMA)(5)的第二块(B)，特别是包括壳体(4)的第二块(B)被构造为可移除地固定到第一块(A)。第二块(B)作为第一模块可以从第一块(A)移除，并且第一块(A)作为另一第二模块。这允许方便地替换倾向于或易于失效并因此需要替换的包括壳体(4)和装置的旋转部件的第二块(B)。
期望容易地更换包括壳体(4)和旋转部件(特别是永磁体组件(PMA)(5))的第二块(B)，以生产替代的光学效应层(OEL)。因此，第二块(B)可以从第一块(A)移除以允许以替代的块(B')来替换第二块(B)，该替代的块(B')以相同的方式可移除地固定到第一块(A)。块(B')还具有替代的永磁体组件(PMA)(5')，永磁体组件(PMA)(5')被构造为由BLDC马达在块(B')中驱动。
另外，第一块(A)、即保持件(1a)和安装在其上的磁场引导定子芯(1c)中的n个磁线圈(1b)可以作为单个块或模块从旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元移除并且可以由替代的第一块(A')来替换，替代的第一块(A')可以以相同的方式可移除地固定到旋转磁定向圆柱(RMC)或者平板(FB)磁定向印刷单元的基部。
本文所说明的用于生产光学效应层的装置可以还包括绕组保护板(7)(优选为钛绕组保护板(7))，其中所述绕组保护板(7)包括在第一块(A)中并且布置于本文所说明的n个磁线圈(1b)的顶部，因此保护所述n个磁线圈(1b)免受污染和机械损坏。在磁隙(G)中使用钛绕组保护板(7)具有以最小厚度赋予机械阻力、保持磁隙(G)尽可能小，同时可透过静态和动态磁场的优点。
本文所说明的用于生产光学效应层的装置可以还包括磁体支撑件(6)，其中所述磁体支撑件(6)可以是由例如铝制成的盘形磁体支撑件。所述磁体支撑件(6)包括在第二块(B)中并且承载永磁体组件(PMA)(5)。
本文所说明的用于生产光学效应层的装置还可以包括轴承(3c)。所述轴承(3c)布置在第二块(B)中，与转子盘(3b)相连地使用并有助于转子盘(3b)的旋转。
本文所说明的用于生产光学效应层的装置可以还包括盖子(8)，以保护永磁体组件(PMA)(5)免受污染和机械损坏，并且提供用于支撑基材的光滑表面，基材承载包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层组分。盖子(8)的另一功能是在永磁体组件(PMA)(5)和与盖子(8)接触的基材之间提供适当的距离。
本文所说明的装置被构造为通过由自旋永磁体组件(PMA)(5)产生的随时间变化方向的磁场来集合定向基材上的涂层中的磁性或可磁化颜料颗粒，从而生产光学效应层(OEL)。
在本发明的第二方面，提供了一种系统，其包括本文所说明的一个或多个装置以及本文所说明的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元，其中所述一个或多个装置通过第一块(A)安装到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元。本文所说明的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元通过适当的连接器向一个或多个装置供应电流和可选的操作控制信号。
根据一个实施方式，提供了一种旋转磁定向圆柱(RMC)，其包括通过可移除的第一块(A)安装到旋转磁定向圆柱(RMC)的周向槽的本文所说明的一个或多个装置。旋转磁定向圆柱(RMC)旨在用于印刷或涂覆设备，或者与印刷或涂覆设备结合使用，或者作为印刷或涂覆设备的一部分，印刷或涂覆设备承载一个或多个装置，该装置旨在产生随时间变化方向的磁场，所述旋转磁场磁定向圆柱(RMC)用于集合定向包含在涂层或层中的磁性或可磁化颗粒。在第二方面的实施方式中，旋转磁定向圆柱(RMC)是旋转的片材进给或幅材进给工业印刷机的一部分，该印刷机以连续方式以高印刷速度作业。
根据另一实施方式，提供了一种平板(FB)磁定向印刷单元，其包括通过可移除的第一块(A)安装到平板(FB)印刷单元的一个或多个凹部的本文所说明的一个或多个的装置。平板(FB)印刷单元旨在用于印刷或涂覆设备，或者与印刷或涂覆设备结合使用，或者作为印刷或涂覆设备的一部分，印刷或涂覆设备承载本文所说明的一个或多个装置，该装置旨在产生随时间变化方向的磁场，以集合定向由本文所说明的涂层组分制成的涂层或层的磁性或可磁化颗粒。在优选实施方式中，平板(FB)印刷单元是以不连续方式作业的片材进给工业印刷机的一部分。
本文还说明了本文所说明的装置以及包括本文所说明的一个或多个装置的系统的用于在基材上生产光学效应层(OEL)的用途。
本文还说明了在基材上制造光学效应层(OEL)的方法，优选地在安全文件或物品上制造光学效应层的方法，所述方法包括：
i)提供承载湿的涂层或层的基材，所述涂层或层包含磁性或可磁化颜料颗粒；
ii)提供本文所说明的装置或提供本文所说明的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元，并且包括一个或多个本文所说明的装置；
iii)将包含所述磁性或可磁化颜料颗粒的所述湿的涂层或层暴露于通过本文所说明的所述转子(3a+3b)和本文所说明的所述定子(1b+1c)的组合作用使本文所说明的所述永磁体组件(PMA)(5)自旋而产生的随时间变化方向的磁场，以定向所述磁性或可磁化颜料颗粒的至少一部分；并且
iv)至少部分地硬化包含所述磁性或可磁化颜料颗粒的所述涂层或层，因此将所述磁性或可磁化颜料颗粒的至少一部分固定在基本定向状态或定向状态。
本文还公开了对现有的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元变型的方法，所述旋转磁定向圆柱(RMC)或所述平板(FB)磁定向印刷单元具有一个或多个块，所述块包括固定的或能自旋的永磁体组件(PMA)，所述方法包括从所述旋转圆柱(RMC)或所述平板(FB)磁定向印刷单元移除一个或多个包括固定的或能自旋的永磁体组件(PMA)的块，并且用一个或多个本文所说明的第二块(B)来替换它们，其中本文所说明的第二块(B)包括本文所说明的壳体(4)、转子保护板(2)、转子(3a+3b)和永磁体组件(PMA)(5)。
本文还说明了用于生产或保护诸如钞票等的安全文件的方法，所述方法包括以下步骤：
i)将包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层组分施加到本文所说明的基材或本文所说明的安全文件，以便形成包含所述磁性或可磁化颜料颗粒的湿的涂层或层；
ii)将湿的涂层或层暴露于通过本文所说明的转子(3a+3b)和本文所说明的定子(1b+1c)的组合作用而自旋的永磁体组件(PMA)(5)产生的随时间变化方向的磁场，以使磁性或可磁化颜料颗粒的至少一部分定向；
iii)至少部分地硬化包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层，以便将磁性或可磁化颜料颗粒的至少一部分固定在基本定向状态或定向状态。
本发明有利地提供了一种有效的装置或系统，该装置或系统提供用于生产光学效应层的随时间变化方向的磁场，其中所述装置包括：a)包括定子的第一块(A)，定子包括在磁场引导定子芯(1c)的成圆形布置的环形槽中电互连的磁线圈(1b)的绕组以及相应的驱动电子设备，但没有移动或旋转的部件，所述定子(1b+1c)位于磁定向印刷单元上的第一块(A)，磁定向印刷单元通过适当的连接器向它提供电流和可选的操作控制信号，和b)没有电子部件但包括移动的磁性部件的转子(3a+3b)(特别是专用于印刷作业的自旋永磁体组件(PMA)(5)，永磁体组件(PMA)(5)位于可移除地固定到所述第一块(A)的可更换的第二块(B)。因此，本发明把磁定向印刷单元的驱动机构的电气和静态部件归属于保留有所述磁定向印刷单元的第一单元，并且将所述装置的更经受磨损且对于每个印刷作业是专用的旋转或移动的磁性部件归属于可移除地附接到所述第一单元的易于更换的第二单元。两个单元一起形成驱动机构，该驱动机构用于驱动磁体以产生用于生产OEL的随时间变化方向的结构化磁场。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明的装置的分解图，所述装置包括：a)第一块(A)，其包括保a1)保持件(1a)，保持件(1a)安装有定子，定子包括在磁场引导定子芯(1c)的成圆形布置的环形槽中的n个磁线圈(1b)的绕组并包括位于n个磁线圈(1b)顶部的绕组保护板(7)；b)第二块(B)，其包括“H”形壳体(4)、转子保护板(2)、转子(其包括具有螺纹孔的毂或突起和转子盘(3b)中的m个永磁体磁极(3a)并且面向转子保护板(2))、轴承(3c)、布置在转子毂或突起(3b)顶部的盘形磁体支撑件(6)以及布置在盘形磁体支撑件(6)顶部的永磁体组件(PMA)(5)。用固定的盖子(8)封闭装置。转子(3a+3b)和定子(1b+1c)通过磁隙(G)面向彼此。
图2A-图2B示出了图1的并且在实施例中使用的转子(即在转子盘(3b)中包括交替极性的八个磁体(3a)的转子)的技术图(图2A/仰视图，图2B/截面图)。
图3A-图3B示出了图1的并且在实施例中使用的定子(即具有在磁场引导定子芯(1c)的环形槽中布置的六个磁线圈(1b)的绕组的定子(1b+1c))的技术图(图3A/俯视图，图3B/截面图)。
图4A-图4B示出了图1的并且在实施例中使用的壳体(4)的技术图(图4A/俯视图，图4B/截面图)。
图5示意性地示出了图1的装置的截面图，所述装置包括a)第一块(A)，其安装有定子，定子包括在磁场引导定子芯(1c)的环形槽中布置的n个磁线圈(1b)的绕组并且包括位于n个磁线圈(1b)顶部的绕组保护板(7)；和b)第二块(B)，其包括“H”形壳体(4)、转子保护板(2)、转子(其包括转子盘(3b)中或转子盘(3b)上面向转子保护板(2)的m个磁体(3a))、轴承(3c)、布置于转子盘(3b)的毂或突起的盘形磁体支撑件(6)以及布置于盘形磁体支撑件(6)的顶部的永磁体组件(PMA)(5)。用固定的盖子(8)封闭装置。通过转子盘(3b)的毂或突起中的中心螺纹孔利用螺钉(9)将盘形磁体支撑件(6)固定到转子盘(3b)。
图6示意性地示出了图5的装置的斜视图。
图7示出利用实施例的装置获得的光学效应层(OEL)。
具体实施方式
定义
以下定义阐明了说明书和技术方案中使用的术语的含义。
如本文所用，不定冠词“a”表示一个以及多于一个，并且不一定将其指示的名词限制为单数。
如本文所用，术语“大约”是指所讨论的量、值或限制可以是指定的特定值或其邻域中的某个其它值。通常，表示某个值的术语“大约”旨在表示该值的±5％内的范围。例如，短语“大约100”表示100±5的范围，即95至105的范围。通常，当使用术语“大约”时，可以预期的是，可以在指定值的±5％范围内获得根据本发明的类似结果或效果。然而，补充有术语“大约”的具体量、值或限制在本文中也旨在公开其本身的量、值或限制，即没有“大约”补充时的量、值或限制。
如本文所用，术语“和/或”是指可以存在所述组的所有元素或仅一个元素。例如，“A和/或B”应指“仅A、或仅B、或A和B两者”。在“仅A”的情况下，该术语还包括B不存在的可能性，即“仅A，而且不存在B”。
本文使用的术语“包含”旨在是非排他性的和开放式的。因此，例如包含化合物A的涂层组分可以包括除A以外的其它化合物。然而，术语“包含”还涵盖“基本上由......组成”和“由......组成”的更具限制性的含义，作为其特定实施方式，使得例如“包含化合物A的涂层组分”也可以(基本上)由化合物A组成。
术语“聚集”用于表示，在外部磁场的影响下，湿的和未硬化的组分的足够数量的磁性或可磁化颜料颗粒同时沿着场线定向，以便建立视觉效果。优选地，该足够数量是大约1000个或更多个颜料颗粒同时沿着所述场线定向。更优选地，该足够数量是大约10000个或更多个颜料颗粒同时沿着所述场线定向。
如本文所用，术语“湿的涂层”是指尚未硬化的所施加的涂层，例如其中所包含的磁性或可磁化颜料颗粒仍然能够在受到作用于它们的外力的影响下改变它们的位置和定向的涂层。
术语“涂层组分”是指能够形成涂层或层(诸如固体基材上的光学效应层等)并且能够例如通过印刷方法施加的任何组分。
本文所用的术语“光学效应层(OEL)”表示包含定向了的磁性或可磁化颜料颗粒以及粘合剂的层，其中磁性或可磁化颜料颗粒的定向和位置通过磁场定向，然后，通过硬化，同时或部分同时固定于它们的定向和位置。术语“光学效应层”(OEL)是指包含定向了的磁性或可磁化颜料颗粒的层(即在定向步骤之后)，或指包含在其定向和位置冻结(frozen)的定向了的磁性或可磁化颜料颗粒的层(即在硬化步骤之后)。
术语“磁轴”或“南-北轴线”表示连接磁体的南极和北极并延伸穿过它们的理论线。这些术语不包括任何具体方向。相反，附图中的术语“南-北方向”和S→N表示从南极到北极的沿着磁轴的方向。
术语“自旋”、“自旋的”或“可自旋”是指本文所说明的自旋的永磁体组件(PMA)的旋转，而不管其旋转频率如何。
术语“安全元素”或“安全特征”用于表示可用于认证目的的图像或图形元素。安全元素或安全特征可以是明显的和/或隐蔽的。
如本文所用的，术语“旋转磁定向圆柱”(RMC)是指高速连续印刷机的一部分，其用于对磁性或可磁化颜料颗粒进行磁定向，从而产生光学效应层(OEL)。
如本文所用，“定子部分”和“定子”可以不加选择地用于说明相同的技术元素。这也适用于“转子部件”和“转子”。
具体实施方式
本发明涉及借助于自旋永磁体组件(PMA)(5)制造OEL的特定装置。本文说明的装置适合用于印刷或涂覆设备，或与印刷或涂覆设备一起使用或成为其一部分。特别地，本文说明的装置可以包括在旋转磁定向圆柱(RMC)中，用于对涂覆到基材上的涂层组分中的磁性或可磁化颜料颗粒进行定向，或者包括在平板(FB)磁定向印刷单元中，用于相同的目的。
如图1所示，本发明的装置包括第一块(A)，第一块(A)包括本文所说明的保持件(1a)，保持件(1a)安装有定子，定子包括布置在磁场引导定子芯(1c)的环形槽中的n个磁线圈(1b)，其中所述定子(1b+1c)与本文所说明的转子(3a+3b)形成BLDC马达。第一块(A)构造成可移除地固定到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的基部，并且构造成接收第二块(B)，第二块(B)包括壳体(4)、转子保护板(2)(优选地钛转子保护板(2))、与定子一起组成BLDC马达的转子(3a+3b)以及本文所说明的永磁体组件(PMA)(5)。
第一块(A)设计成确保将本文所说明的装置快速安装到旋转磁定向圆柱(RMC)或从旋转磁定向圆柱(RMC)移除，特别地快速安装到如WO 2008/102303A2中记载的所述旋转磁定向圆柱RMC的周向安装槽或从如WO 2008/102303A2中记载的所述旋转磁定向圆柱RMC的周向安装槽移除，或者快速安装到平板(FB)磁定向印刷单元或从平板(FB)磁定向印刷单元移除，特别地快速安装到平板(FB)磁定向印刷单元的安装凹槽或从平板(FB)磁定向印刷单元的安装凹槽移除，并且使得容易更换包括壳体(4)、转子保护板(2)(优选地钛转子保护板(2))、转子(3a+3b)以及本文所说明的永磁体组件(PMA)(5)的第二块(B)。
如图5和图6所示，保持件(1a)包括用于接收第二块(B)的凹部，第二块(B)包括壳体(4)、转子保护板(2)(优选地钛转子保护板(2))、转子(3a+3b)、永磁体组件(PMA)(5)和可选的盖子(8)，凹部在空间上由至少两个围绕的侧壁限定。在WO 2008/102303 A2的图10中(四个侧壁)，或在WO 2016/026896 A1的图12和图14中(两个侧壁)给出了示例。在凹部下方，保持件(1a)包括用于接收定子(1b+1c)的凹穴。第一块(A)到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的固定系统可包括任何形式的螺纹螺钉或任何其它形式的机械固定件。在一个实施方式中，第一块(A)可以经由中心螺钉、六角固定螺钉(Allen screw)或埋头螺栓固定到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元。在这种情况下，安装到第一块(A)的磁场引导定子芯(1c)优选地包括足够大的中心孔，以使固定系统容易进入。所述孔的直径典型地在5mm和8mm之间。
在实施方式中，可移除的固定件是诸如沿着永磁体组件(PMA)(5)的自旋轴线和在与该轴线垂直的方向上保持固定到第一块(A)的第二块(B)。也就是说，当可移除的固定件被紧固时，第二块(B)不可移动。在实施方式中，可移除的固定件包括可在第一位置和第二位置之间移动的一个或多个联接件或紧固件，其中在第一位置，第二块(B)相对于永磁体组件(PMA)(5)的自旋轴线固定到第一块(A)，在第二位置，能够通过沿着永磁体组件(PMA)(5)的自旋轴线移动第二块(B)而从第一块(A)移除第二块(B)。在实施方式中，该装置包括用于将第二块(B)固定到第一块(A)的一个或多个可释放的联接件或紧固件用于将第二块(B)固定到第一块(A)，所述紧固件可选地可以通过诸如可旋转工具等的工具的操作而释放。可选地，第二块(B)到第一块(A)的固定可以包括螺纹螺钉、闩锁紧固件等。在实施方式中，紧固件设置为可在锁定位置和释放位置之间移动的凸轮元件，其中在锁定位置，第二块(B)固定到第一块(A)，在释放位置，壳体(4)可自由地从第一块(A)移除。凸轮元件可以通过使用旋转工具在两位置之间旋转。在另一实施方式中，装配在穿过第二块(B)的盖子(8)的埋头孔中的螺栓拧入第一块(A)中的对应螺纹孔，将第二块(B)牢固地夹持到第一块(A)。
如果本发明的装置是旋转磁定向圆柱(RMC)的一部分，则第一块(A)的底部、特别是第一块(A)的保持件(1a)应该根据旋转磁定向圆柱(RMC)的周向安装槽的曲率半径弯曲。
优选地，保持件(1a)由选自低导电材料、非导电材料及其混合物组成的组的一种或多种非磁性材料(例如工程塑料和聚合物、钛、钛合金和奥氏体钢(即非磁性钢))制成。工程塑料和聚合物包括但不限于聚芳基醚酮(PAEK)及其衍生物聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)和聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)；聚缩醛、聚酰胺、聚酯、聚醚、共聚醚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)共聚物、氟化和全氟化聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯硫醚(PPS)和液晶聚合物。优选的材料是PEEK(聚醚醚酮)、POM(聚甲醛)、PTFE(聚四氟乙烯)、(聚酰胺)和PPS。优选地，保持件(1a)由一种或多种钛基材料制成，这是因为所述材料具有优异的机械稳定性和低导电性的优点。保持件(1a)也可以由具有易于加工的优点的铝或铝合金制成，其代价是由于涡流的产生而在自旋永磁体组件(PMA)(5)上施加一些附加的磁性破坏力。
本文所说明的定子包括布置在磁场引导定子芯(1c)的环形槽中的n个磁线圈(1b)，如本文所说明的，其中n是3的倍数，构成3相马达。
磁场引导定子芯(1c)用于引导和增强由n个磁线圈(1b)的磁场H产生的磁通量B，根据公式B＝μ*H，其中μ是构成磁场引导定子芯(1c)的材料的磁导率(以牛顿/平方安培，N·A-2表示)。磁场引导定子芯(1c)优选地由一种或多种可磁化材料(即具有高磁导率(以牛顿/平方安培，N·A-2表示)和低矫顽磁性(以安培/米，A·m-1表示)的材料)制成，以允许快速磁化和退磁。磁导率优选在大约2N·A-2至大约1,000,000N·A-2之间，更优选在大约5N·A-2至大约50,000N·A-2，还更优选在大约10N·A-2至大约10,000N·A-2之间。矫顽磁性典型地低于1000A·m-1。磁场引导定子芯(1c)优选地由一种或多种软磁材料制成。本文所说明的一种或多种软磁材料包括但不限于纯铁(来自退火铁和羰基铁(carbonyl iron))、镍、钴、如锰-锌铁氧体或镍-锌铁氧体的软磁铁氧体、镍-铁合金(如高导磁合金型材料)、钴-铁合金、硅铁和如(铁硼合金)的非晶态金属合金，优选地是纯铁和硅铁(电工钢)以及钴-铁和镍-铁合金(高导磁合金型材料)，其均具有高磁导率和低矫顽磁性。更优选地，磁场引导定子芯(1c)优选地是由具有良好相对磁导率μ(为大约5000)的软磁铁(纯铁)制成的铁芯。在一定频率的交变磁场下全金属定子的寻址(addressing)由于导电的铁金属(电导率1.00*107S/m)产生相当大量的涡流损耗。通过在聚合物(塑料)基质中使用铁粉(例如羰基铁)的复合芯(诸如填充铁的聚甲醛(POM)或环氧树脂，或者是填充铁的坚韧的热塑性工程材料(如聚苯硫醚(PPS))来限制各个涡流回路的表面可以实现较低的损耗。
本文所说明的磁场引导定子芯(1c)(优选地软磁铁定子芯(1c))优选地是单件式磁场引导定子芯(1c)。磁场引导定子芯(1c)包括n个圆形配置的环形绕组槽。如图3A-图3B所示，n(图3A-图3B中，n＝6)个磁线圈(1b)插入环形绕组槽并电互连以形成定子绕组。磁线圈(1b)典型地是具有铜或铝芯以及一个或多个绝缘层的标准磁线。为清楚起见，在图3A-图3B中，在n个绕组槽(1b)中的仅一个绕组槽(1b1)中示意性地示出了磁线圈(1b)。
优选地，本文所说明的n个磁线圈(1b)是“自粘结”型，这意味着绝缘层覆盖有热塑性粘接剂层，该热塑性粘接剂层可以通过热量(热空气或炉)或适当的溶剂来活化。这允许磁线圈在缠绕成适当形式之后通过简单的烘烤或暴露于溶剂来形成自立式磁线圈。
n个磁线圈(1b)电互连以形成“星”(“Y”)或“三角”型(优选地为“星”(“Y”)型)的三相马达电路，并连接到电流控制单元(CCU)。电流控制单元(CCU)优选地布置为靠近BLDC马达的定子，优选地集成于第一块(A)的保持件(1a)。电流控制单元(CCU)指的是用于根据转子位置以期望的顺序且以期望的速度寻址具有电多相(优选三相电流)的BLDC马达的定子绕组的电路。
定子(1b+1c)的n个磁线圈(1b)有利地也用作转子位置用传感器，消除了对额外的霍尔传感器的需要并因此简化了电连接方案。
根据一个实施方式并如图3A-图3B所示，定子包括具有n(所示实施方式中，n＝6)个沿周向布置的圆形绕组槽的磁场引导定子芯(1c)(特别地铁定子芯(1c))，该绕组槽供n(在所示实施方式中，n＝6)个漆包铜线的绕组磁线圈(1b)(u、v、w、u'、v'、w')插入。在所示实施方式中，每两个相对的磁线圈(u、u')、(v、v')、(w、w')电连接在一起，因此在径向相对的位置产生相同的磁极性。所得到的三个电路(U、V、W)电连接在一起，因此形成三相Y-方案。该Y-方案优选地经由4条导线电连接到无传感器BLDC马达驱动器。
包括具有n个磁线圈(1b)和磁场引导定子芯(1c)(优选地软磁铁定子芯(1c))的定子的第一块(A)可以还包括绕组保护板(7)，其中所述绕组保护板(7)在n个磁线圈(1b)上方布置于定子的顶部，以便保护它们免受污染和机械损坏。
绕组保护板(7)位于定子(1b+1c)和转子(3a+3b)之间的磁隙(G)中，并且优选地由一种或多种非磁性低导电材料或者非导电材料(诸如所说明的用于保持件(1a)的那些材料)制成。优选地，绕组保护板(7)由钛制成，即绕组保护板(7)是钛绕组保护板(7)，这是因为钛既不是磁性的也不是可磁化的，具有大约铁的机械强度并且具有相当高的电阻，从而最小化可变磁场下的涡流损耗。绕组保护板(7)可以通过胶合或通过使用一个或多个螺钉或通过本领域技术人员已知的任何其它固定手段固定到第一块(A)，特别地固定到保持件(1a)。优选地，绕组保护板(7)包括足够大的中心孔，以使第一块(A)的固定系统容易进入旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元。所述孔的直径典型地是8mm至12mm。
如图1、图2、图5和图6所示，本发明的装置包括转子(3a+3b)，转子(3a+3b)包括m(在所示实施方式中，m＝8)个在本文所说明的转子盘(3b)中或其一侧极性交替的永磁体磁极(3a)，其中m是2的倍数，所述m个永磁体磁极(3a)面对本文所说明的转子保护板(2)，并且所述转子是本文所说明的BLDC马达的一部分。转子(3a+3b)通过定子(1b+1c)和转子(3a+3b)之间的磁隙(G)与n个磁线圈(1b)磁性地相互作用。利用三相电流寻址定子绕组使转子和永磁体组件(PMA)(5)进入旋转运动和自旋运动。
本文所说明的m个永磁体磁极(3a)可以实施为i)m个独立磁体，或者ii)可以由包括m个极的环形或盘形多极磁体(例如环形四极或环形八极磁体)构成。
本文所说明的m个永磁体磁极(3a)出于电气原因而布置成相对于旋转轴线的机械对称配置，即在圆上构成正多边形。转子(3a+3b)和永磁体组件(5)在自旋时应该也是机械平衡的。m个永磁体磁极(3a)也是出于电气原因具有基本上轴向的磁化方向和交替的磁极性，以允许BLDC马达的平稳旋转。
本文所说明的m个永磁体磁极(3a)在转子盘(3b)的面向转子保护板(2)和定子(1b+1c)的表面一侧或转子盘(3b)中以交替的极性设置成圆形，转子保护板(2)优选地是钛转子保护板(2)。优选地，m个永磁体磁极(3a)被实施为安装到、更优选地胶合到所述转子盘(3b)的m个永磁体磁极(3a)。本文所说明的转子盘(3b)优选地由磁场引导材料制成，优选地由软磁铁或软磁铁合金或软磁复合材料制成，因此在转子的背侧(即转子的与面向磁线圈(1b)的表面相反的表面)引导磁场并因此在转子的前侧加强磁场。由软磁材料制成的转子盘(3b)还用作m个永磁体磁极(3a)和永磁体组件(PMA)(5)之间的磁筛。在转子的面向磁线圈(1b)的表面处的增强的磁场改善了BLDC马达的机械转矩。
本文所说明的m个永磁体磁极(3a)独立地由强磁性材料制成。合适的强磁性材料是能量积的最大值(BH)max为至少20kJ/m3、优选为至少50kJ/m3、更优选为至少100kJ/m3、甚至更优选为至少200kJ/m3的材料。优选地，本文所说明的m个磁体(3a)独立地是NdFeB或SmCo磁体、更优选地是NdFeB磁体。
如图2A所示，转子(3a+3b)包括转子盘(3b)，转子盘(3b)优选为铁转子盘(3b)，转子盘(3b)包括m(在所示实施方式中，m＝8)个成圆形布置的腔，腔中以交替的磁性因此形成八极环形磁体面的方式插有m(在所示实施方式中，m＝8)个永磁体磁极(3a)、特别地m个轴向磁化的NdFeB磁体盘。
如果定子(1b+1c)和转子(3a+3b)之间的磁隙(G)小，则本文所说明的BLDC马达优选地是转矩相对于重量和尺寸的比例高的盘形BLDC马达。本文所说明的定子(1b+1c)包括磁场引导定子芯(1c)、优选地软磁铁定子芯(1c)，其中磁场引导定子芯(1c)具有承载磁线圈(1b)的三个至十二个环形槽，对于三相马达，磁线圈(1b)的数量“n”是3的倍数。本文所说明的转子包括转子盘(3b)、优选地本文所说明的软磁转子盘(3b)，其中转子盘(3b)具有m个(两个至十四个)永磁体磁极(3a)，永磁体磁极(3a)的数量“m”是2的倍数。面对面组合本文所说明的定子与本文所说明的转子并且用三相电流激励定子的三相绕组使转子自旋运动。如前所述，“n”(即槽或磁线圈(1b)的数量)是3的倍数，并且“m”(即永磁体磁极(3a)的数量)是2的倍数，条件是组合“n/m”是3/2、3/4、6/4、6/8、9/8、9/10、12/10或12/14(来自http:// www.bavaria-direct.co.za/info/)。
如图1和图2B所示，轴承(3c)可以与本文所说明的转子(3a+3b)结合使用，这是因为所述转子必须在磁场中旋转并且支撑来自m个永磁体磁极(3a)和磁场引导定子芯(1c)(优选软磁铁定子芯(1c))之间的磁吸引的相当大的轴向载荷，并且当本文所说明的用于生产光学效应层的装置在操作状态下安装在旋转磁定向圆柱(RMC)上时支撑科里奥利力(Coriolis force)。如图1和图2B所示，本文所说明的转子盘(3b)、优选地软磁转子盘(3b)被优选构造成容纳轴承(3c)。优选地，本文所说明的转子盘(3b)(优选地软磁转子盘(3b))包括具有螺纹孔的毂或突起，用于支撑轴承(3c)并将旋转运动传递到自旋的永磁体组件(PMA)。如图1和图2B所示，毂或突起优选地从转子盘(3b)的顶表面凸起。转子(3a+3b)的m个永磁体磁极(3a)和磁场引导定子芯(1c)(优选软磁铁定子芯(1c))之间的磁吸引力将第二块(B)牢固地保持在第一块(A)的保持件(1a)的凹部中，使磁隙(G)的宽度最小化。然而，还提供了机械固定手段，以将第二块(B)可移除地固定在第一块(A)的保持件(1a)的凹部中。这些机械固定手段可以是螺钉，但是优选地，第二块(B)借助于两个凸轮固定在第一块(A)的保持件(1a)的凹部的两侧。
根据一个实施方式，本文所说明的轴承(3c)是球轴承。用于轴承(3c)的优选材料是非磁性并且低导电或不导电的材料，以避免或最小化由轴承(3c)接近永磁体组件(PMA)(5)和转子引起的涡流的形成。因此，优选的是混合金属陶瓷轴承和塑料(包括但不限于聚酰胺(如)、酚醛树脂(如苯酚-甲醛或)、聚缩醛(也称为POM、即聚甲醛)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、全氟化聚乙烯(如PTFE或)轴承。更优选的是混合金属陶瓷轴承，这是因为它们在长期耐磨性和低导电性之间达到平衡。特别优选的是陶瓷球轴承，这是因为这些陶瓷球轴承不会产生单极感应电流，单极感应电流会破坏旋转运动并引起电腐蚀。可选地，可以使用不具有滚动元件的滑动轴承，或者优选地可以使用诸如聚合物(PE、PP、POM、PTFE等)等的非导电材料或陶瓷材料的衬套。有利地，陶瓷球轴承承受来自转子和定子之间的吸引的相当大的轴向载荷，支撑印刷机的旋转磁定向圆柱(RMC)上的科里奥利力并且良好地支撑可选的盘形磁体支撑件(6)。
如图1、图2和图5所示，转子盘(3b)可以包括特别是借助于螺钉(9)的具有中心螺纹孔的毂或突起作为固定系统，以便将转子盘(3b)牢固地固定到永磁体组件(PMA)和可选的磁体支撑件(6)。螺纹孔典型地是M3螺纹。
除了本文所说明的转子(3a+3b)之外，本文所说明的第二块(B)还包括转子保护板(2)，优选地是本文所说明的钛转子保护板(2)，其中所述转子保护板(2)在转子的m个磁体(3a)下方封闭第二块(B)，以保护它们免受污染和机械损坏。
除了本文所说明的转子(3a+3b)和本文所说明的转子保护板(2)(优选地钛转子保护板(2))，本文所说明的第二块(B)还包括本文所说明的壳体(4)，壳体(4)形成承载转子和永磁体组件(PMA)的基本框架。转子(3a+3b)布置在壳体(4)内，定子(1b+1c)位于壳体(4)的外部并经由磁隙(G)与转子(3a+3b)磁耦合。本文所说明的壳体(4)优选地由一种或多种非磁性的低导电材料或非导电材料(诸如所说明的用于保持件(1a)的那些材料等)制成。优选地，壳体(4)由钛制成，钛具有在透过静态和动态磁场时机械阻力高的优点。
在优选实施方式中并且如图1、图4、图5和图6所示，壳体(4)是“H”形壳体(4)，其包括第一腔和第二腔。在壳体(4)是“H”形壳体(4)并且如图5和图6所示的实施方式中，本文所说明的转子(3a+3b)和本文所说明的转子盘(3b)布置在“H”形壳体(4)的第一腔内。永磁体组件(5)布置在“H”形壳体(4)的第二腔内且面向环境，并且通过盖子(8)(当存在盖子(8)时)面向当装置用于生产本文所说明的光学效应层时承载包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层组分的基材。当使用可选的磁体支撑件(6)时，所述磁体支撑件(6)布置在“H”形壳体(4)的第二腔内的永磁体组件(PMA)(5)下方。如图1、图4、图5和图6所示，“H”形壳体(4)可以包括四个角脚，用于承受定子(1b+1c)和转子(3a+3b)之间的磁吸引力。“H”形壳体(4)可以包括中心孔，该中心孔足够大以容下本文所说明的可选的轴承(3c)并且使轴承(3c)容易进入固定系统，从而经由转子盘(3b)的毂或突起牢固地将转子盘(3b)固定到永磁体组件(PMA)和可选的磁体支撑件(6)。所述孔的直径取决于轴承(3c)并且典型地在8mm和15mm之间。
除了本文所说明的转子(3a+3b)、本文所说明的转子保护板(2)(优选钛转子保护板(2))和本文所说明的壳体(4)之外，本文所说明的第二块(B)还包括由转子驱动的永磁体组件(PMA)(5)，其中所述永磁体组件(PMA)(5)安装于转子盘(3b)的顶部，特别地且如图1和图5所示，安装于在转子盘(3b)顶部的毂或突起。
如图1、图5和图6所示，本文所说明的第二块(B)包括永磁体组件(PMA)(5)，永磁体组件(PMA)(5)能够产生足够强的磁场，以在暴露到该磁场时改变与第二块(B)的顶表面接触的基材上的包含磁性或可磁化颜料颗粒的、湿的且尚未硬化的涂层或层中的磁性或可磁化颜料颗粒的定向。根据最终用途的应用和磁性或可磁化颜料颗粒的期望定向选择和定制永磁体组件(PMA)(5)。各种各样的永磁体组件(PMA)(5)、即各种各样的块(B)因此可以与相同的定子一起使用。
以上说明的自旋永磁体组件(PMA)(5)在集成到本发明的装置中时提供了利用旨在产生静磁场的静态永磁体组件不可提供的光学效应。
包含在本文所说明的自旋永磁体组件(PMA)(5)中的一个或多个永磁体(M1、M2、M3、......Mn)优选地由一种或多种强磁性材料制成。一个或多个永磁体产生足够强的磁场，以定向本文所说明的包含磁性或可磁化颜料颗粒的、湿的且尚未硬化的涂层或层的磁性或可磁化颜料颗粒。合适的强磁性材料是能量积的最大值(BH)max为至少20kJ/m3、优选地为至少50kJ/m3、更优选地为至少100kJ/m3、甚至更优选地为至少200kJ/m3的材料。
包含在永磁体组件(PMA)中的一个或多个永磁体(M1、M2、M3、......Mn)优选地由一种或多种烧结或聚合物粘结的磁性材料制成，该磁性材料选自：例如Alnico 5(R1-1-1)、Alnico 5DG(R1-1-2)、Alnico 5-7(R1-1-3)、Alnico 6(R1-1-4)、Alnico 8(R1-1-5)、Alnico 8HC(R1-1-7)和Alnico 9(R1-1-6)的Alnicos组成的组；式MFe12O19的六角铁氧体(例如六角锶铁氧体(SrO*6Fe2O3)或六角钡铁氧体(BaO*6Fe2O3))；式MFe2O4的硬铁氧体(例如钴铁氧体(CoFe2O4)或磁铁矿(Fe3O4)，其中M是二价的金属离子)；陶瓷8(SI-1-5)；稀土磁体材料，其选自包含RECo5(其中RE＝Sm或Pr)、RE2TM17(其中RE＝Sm，TM＝Fe、Cu、Co、Zr、Hf)、RE2TM14B(其中RE＝Nd、Pr、Dy，TM＝Fe、Co)的组；各向异性Fe Cr Co合金材料；选自PtCo、MnAlC、RE钴5/16、RE钴14的材料。
除了本文所说明的转子(3a+3b)、本文所说明的转子保护板(2)(优选地钛转子保护板(2))、本文所说明的壳体(4)和永磁体组件(PMA)(5)之外，本文所说明的第二块(B)还包括本文所说明的磁体支撑件(6)，其中所述磁体支撑件(6)承载永磁体组件(PMA)(5)。优选地，磁体支撑件(6)是盘形磁体支撑件(6)。如果期望的是可磁化的支撑件，则用于本文所说明的磁性支撑件(6)(优选地盘形磁体支撑件(6))的合适材料包括但不限于铝、钛和诸如玻璃纤维环氧树脂等的复合材料，以及软磁铁、铁合金和复合材料。磁性支撑件(6)、优选地盘形磁体支撑件(6)由铝或钛制成。本文所说明的磁性支撑件(6)、优选地盘形磁体支撑件(6)可以包括中心孔，以允许磁性支撑件(6)例如经由示例中使用的M3螺钉固定到转子盘(3b)的毂或突起。
如图1、图5和图6所示，本文所说明的转子(3a+3b)和本文所说明的定子(1b+1c)同轴配置。由磁场引导定子芯(1c)(优选地软磁铁定子芯(1c))的最上表面和转子(3a+3b)的最下表面限定的所述转子和定子之间的磁隙(G)必须保持尽可能小，以使定子(1b+1c)和转子(3a+3b)的磁场产生良好的相互贯通。优选地，磁隙(G)小于定子的直径方向的槽-槽距离(d，参照图3B)或转子的直径方向的极-极距离(d，见图2B)的1/4，更优选小于所述距离的1/6，最优选小于所述距离的1/8。对于为25mm的直径方向的槽-槽距离，如示例(图3B)所示，磁隙因此优选地小于或等于大约6mm，更优选小于或等于大约4mm，最优选小于或等于大约3mm。这里的重要参数是距离-直径比，其控制定子和转子之间的偶极-偶极相互作用。距离-直径比显著地控制定子和转子之间的随着距离的增大而迅速减小的偶极-偶极相互作用。
如本文所说明，本文所说明的装置被构造为用于通过由自旋永磁体组件(PMA)(5)产生的旋转磁场来将基材上的涂层中的磁性或可磁化颜料颗粒集合定向，从而产生光学效应层(OEL)。如本文所说明的，本文所说明的包括保持件(1a)和定子(1b+1c)的第一块(A)构造成可移除地固定到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的基部，本文所说明的包括壳体(4)、转子保护板(2)、转子(3a+3b)和永磁体组件(PMA)(5)的第二块(B)可移除地固定到第一块(A)。
本文所说明的装置可以以使得自旋永磁体组件(PMA)(5)的自旋轴线基本垂直于基材表面的方式构建。通过自旋永磁体组件(PMA)(5)产生期望图案的旋转磁场。旋转磁场作用于分散在湿的且尚未硬化的涂层或层中的磁性或可磁化颜料颗粒，以使颗粒集合定向从而产生期望的OEL。在磁性或可磁化颜料颗粒暴露于旋转磁场时，获得取决于自旋永磁体组件(PMA)(5)的构造的旋转对称光学效应。
如图1、图5和图6所示，本文所说明的装置优选地由非自旋或固定的盖子(8)封闭，盖子(8)的外形可以与装配有所述装置的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的外表面无缝地一致。盖子(8)用作永磁体组件(PMA)(5)和承载包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的基材之间的分离元件，防止可能阻碍永磁体组件(PMA)(5)的自旋运动和/或损坏基材的机械接触。可选地并且当盖子(8)不具有与旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的外表面无缝地一致的外部形状时，如下所述，可以使用盖板。本文所说明的盖子(8)优选地由一种或多种选自如下的组的材料制成：该组由诸如上述的用于保持件(1a)的工程塑料和聚合物、钛、钛合金和非磁性钢构成。有利地，盖子可以还包括一个或多个静磁体，特别是例如在WO 2005/002866A1和WO 2008/046702A1中公开的雕刻磁板。这种雕刻板可以由铁制成，或者可选地由分散有磁性颗粒的塑料材料(例如Plastoferrite)制成。以这种方式，由自旋永磁体组件(PMA)(5)产生的OEL可以用磁感应的细线图案(诸如文本、图像或徽标等)覆盖。
取决于用于保持件(1a)、转子保护板(2)、壳体(4)、可选的磁体支撑件(6)和可选的绕组保护板(7)的一种或多种材料(即，本文所说明的非磁性材料，其选自低导电材料、非导电材料及其混合物构成的组)的性质，所述保持件(1a)、所述转子保护板(2)、所述壳体(4)、所述可选的磁体支撑件(6)和所述可选的绕组保护板可以通过本领域已知的包括但不限于铸造、成型、手工雕刻或消融工具(ablation tools)的任何切割或雕刻方法或可以使用本领域公知的用于聚合物和塑料的技术来生产，所述消融工具选自机械消融工具、通过化学蚀刻、电化学蚀刻的气体或液体射流消融工具和激光消融工具(例如CO2-、Nd-YAG或准分子激光器)等构成的组，所述用于聚合物和塑料的技术包括3D打印、层压成型，压缩成型、树脂转移成型或注塑成型。成型后，可采用标准固化程序，诸如冷却(当使用热塑性聚合物时)或在高温或低温下固化(使用热固性聚合物时)，或通过去除部分部件以使用标准工具获得所需设计从而制出塑料部件。
本发明还提供一种系统，其包括本文所说明的一个或多个装置和本文所说明的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元，其中所述一个或多个装置借助于第一块(A)安装。本文所说明的定子(1b+1c)或本文所说明的包括定子和布置于定子顶部的可选的绕组保护板(7)的组件以可以将第二块(B)可移除地附接到第一块(A)的方式插入第一块(A)的保持件(1a)中。可以使用用于将第二块(B)固定到第一块(A)的一种或多种可释放的联接件或紧固件，所述联接件或紧固件可选地通过操作诸如可旋转工具等的工具而释放。可选地，本文所说明的一个或多个第二块(B)到本文所说明的一个或多个第一块(A)的固定件可以包括螺纹螺钉、闩锁紧固件等。在实施方式中，紧固件设置为可以在锁定位置和释放位置之间移动的凸轮元件，在锁定位置，第二块(B)固定到第一块(A)，在释放位置，壳体(4)可自由地从第一块(A)移除。凸轮元件可以通过使用旋转工具在两位置之间旋转。在另一实施方式中，通过一个或多个第二块(B)的盖子(8)装配在埋头孔中的螺栓拧入一个或多个块(A)的每一者中的对应螺纹孔中，将一个或多个第二块(B)中的每一者牢固地夹持到系统中包括的一个或多个块(A)中的任一者。
包括安装有定子(1b+1c)的保持件(1a)的第一块(A)相应地构造成可移除地固定到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的基部。因此，可以在旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元上容易地更换包括安装有定子(1b+1c)的保持件(1a)的第一块(A)，以将所述RMC或FB构造成用于生产替代光学效应层(OEL)。
包括安装有定子(1b+1c)的保持件(1a)的第一块(A)的到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的基部的可移除的固定件是可释放的联接件，诸如螺纹螺钉等。在实施方式中，装置包括用于将第一块(A)可移除地固定到基部的一个或多个紧固件。
在一个实施方式中，旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元包括多个、特别地成阵列的本文所说明的装置，每个装置均包括第一块(A)和块(B)，第一块(A)包括安装有定子(1b+1c)的保持件(1a)，块(B)包括壳体(4)、转子保护板(2)(优选地钛转子保护板(2))、转子(3a+3b)和永磁体组件(PMA)(5)，以通过施加由自旋永磁体组件(PMA)(5)产生的旋转磁场来集合定向磁性或可磁化颜料颗粒，从而同时产生多个、特别地成阵列的光学效应层(OEL)。
根据一个实施方式，本文所说明的多个装置，每个装置均包括第一块(A)和第二块(B)，第一块(A)和第二块(B)可如WO 2010/066838 A1中所说明地相对于平板(FB)丝网印刷机的安装凹部中的印刷方向或者如WO 2008/102303 A2中所说明地相对于旋转磁定向圆柱(RMC)的周向安装槽中的印刷方向纵向地和/或横向地彼此相邻地可移除地固定。本文所说明的多个装置中的每一者均能够根据由自旋永磁体组件(PMA)(5)和包括在盖子中的可选的雕刻板限定的图案来集合定向包含磁性或可磁化颜料颗粒的湿的且尚未硬化的涂层或层的磁性或可磁化颜料颗粒，从而产生多个独立的OEL。根据本文所说明的装置的间隔和配置，各个OEL将沿着基材的宽度方向和长度方向间隔开而且彼此相邻。
根据一个实施方式，本文所说明的系统包括旋转磁定向圆柱(RMC)，其中所述旋转磁定向圆柱(RMC)包括通过第一块(A)安装到其上的一个或多个装置。旋转磁定向圆柱(RMC)配置成传送基材，该基材承载着包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层，并且该装置的自旋永磁体组件(PMA)(5)被构造为施加旋转磁场，以将本文所说明的涂层或层的磁性或可磁化颜料颗粒集合定向，从而产生光学效应层(OEL)。
旋转磁定向圆柱(RMC)包括基部，第一块(A)可移除地固定到基部。根据上述，基部可以是例如由旋转磁定向圆柱(RMC)的一个或多个周向安装槽构成的基部，周向安装槽适合地接收第一块(A)和装置的其它部件。
在本文所说明的包括旋转磁定向圆柱(RMC)的系统的实施方式中，印刷单元根据旋转、连续的处理来进行作业。在本文所说明的包括平板(FB)磁定向印刷单元的系统的实施方式中，印刷单元根据纵向、不连续的处理来进行作业。
自旋永磁体组件(PMA)(5)的自旋频率优选地被选择为使得在磁性或可磁化颜料颗粒暴露于旋转磁场期间，自旋永磁体组件(PMA)(5)经历至少一次完整的旋转。因此，自旋永磁体组件(PMA)(5)应该通过完整旋转来自旋至少一次，以确保产生磁性或可磁化颜料颗粒的旋转对称集合定向，从而产生期望的OEL。
在本文所说明的包括旋转磁定向圆柱(RMC)的系统的实施方式中，根据包括所述旋转磁定向圆柱(RMC)的印刷机或涂覆装备的印刷速度、硬化装置的位置以及自旋永磁体组件(PMA)(5)的结构来选择所需的自旋频率。旋转磁定向圆柱(RMC)的外周的旋转速度、因而基材在机器方向上的运动速度以及自旋永磁体组件(PMA)(5)的自旋频率被设定为使得在承载包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的基材的部分与旋转磁定向圆柱(RMC)接触并因此暴露于所产生的旋转磁场的状态下，自旋永磁体组件(PMA)(5)执行至少一个完整的旋转(360°)。包含暴露于旋转磁场的磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的部分相对于旋转磁定向圆柱(RMC)保持静止，以确保OEL的品质。在实施方式中，当自旋永磁体组件(PMA)(5)和基材以相同的速度沿机器方向移动时，在将旋转磁场施加到磁性或可磁化颜料颗粒期间自旋永磁体组件(PMA)(5)执行至少一个完整的旋转(360°)。对于每小时至少8000张、典型地每小时8,000张至10,000张(即每秒三张)的典型工业印刷速度并且片材与旋转磁定向圆柱(RMC)的接触时间为1/6秒时，期望的自旋频率优选地为至少大约10Hz，更优选地为至少大约25Hz，甚至更优选地为至少大约50Hz。
在本文所说明的包括平板(FB)磁定向印刷单元的系统的实施方式中，自旋永磁体组件(PMA)(5)的所需自旋频率取决于所述平板(FB)磁定向印刷单元的印刷速度、硬化装置的位置以及永磁体组件(PMA)(5)的结构。自旋永磁体组件(PMA)(5)的自旋频率被设定为使得在承载包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的基材的部分位于包括本发明的一个或多个装置的平板(FB)磁定向印刷单元并因此暴露于所产生的旋转磁场的情况下，自旋永磁体组件(PMA)(5)执行至少一次完整旋转。对于每小时100张-300张的典型工业印刷速度，所需的自旋频率优选地为至少大约5Hz，甚至更优选地为至少大约20Hz。
本文所说明的装置具有与承载湿的且尚未硬化的包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的基材表面接触或保持适当距离的表面。因此，包括本文所说明的旋转磁定向圆柱(RMC)或本文所说明的平板(FB)磁定向印刷单元的系统可以包括基材进给器，基材进给器用于进给其上具有磁性或可磁化颜料颗粒的涂层的基材，使得自旋永磁体组件(PMA)(5)产生旋转磁场，该旋转磁场作用于颜料颗粒，以使它们集合定向从而形成光学效应层(OEL)。基材进给器进给基材(以幅材或片材的形式)，以使分散在湿的且尚未硬化的包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层中的磁性或可磁化颜料颗粒暴露于由自旋永磁体组件(PMA)(5)产生的旋转磁场。为此目的，必须将基材上的涂层或层中的磁性或可磁化颜料颗粒带到旋转构成的磁场的适当位置，以便产生期望的OEL。自旋永磁体组件(PMA)(5)与包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层之间的距离与应用相关，并且典型地在0.5mm和10mm之间。可再现地获得适当距离的最佳方式是借助于本文所说明的盖子(8)，其保持距自旋永磁体组件(PMA)(5)的距离并且自身与基材的背面接触。
在包括本文所说明的旋转磁定向圆柱(RMC)的系统的实施方式中，基材以片材或幅材的形式由基材进给器进给。基材进给器构造成进给片材或幅材，并且旋转磁定向圆柱(RMC)构造成以这样的方式旋转：只要承载湿的且尚未硬化的包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的基材的一部分与旋转磁定向圆柱(RMC)接触，它就相对于自旋永磁体组件(PMA)(5)的轴线静止。随后，部分同时或同时硬化包含定向后的磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层，在片材或幅材上产生独立OEL的阵列。
在包括本文所说明的平板(FB)磁定向印刷单元的系统的实施方式中，基材以片材的形式进给。
包括本文所说明的旋转磁定向圆柱(RMC)或本文所说明的平板(FB)磁定向印刷单元的系统可以包括用于施加包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层的印刷机，以便在基材上形成包含所述颜料颗粒的涂层或层，基材上的所述颜料颗粒通过由自旋永磁体组件(PMA)(5)产生的旋转磁场集合定向以形成光学效应层(OEL)。
包含本文所说明的旋转磁定向圆柱(RMC)或本文所说明的平板(FB)磁定向印刷单元的系统可以包括用于至少部分地硬化涂层或层的涂层硬化器，其中涂层或层包含已经由自旋永磁体组件(PMA)(5)磁集合定向的磁性或可磁化颜料颗粒，从而固定磁性或可磁化颜料颗粒的定向和位置以产生光学效应层(OEL)。
包括一个或多个本文所说明的装置的旋转磁定向圆柱(RMC)是旋转连续印刷机的一部分。涂层组分优选地通过印刷工艺施加，印刷工艺优选选自丝网印刷、凹版印刷、轮转凹版印刷和柔版印刷构成的组。优选地，通过丝网印刷工艺来施加涂层组分。
WO 2008/102303A1的图1示意性地描绘了包括旋转磁定向圆柱(RMC)的丝网印刷机。印刷机包括将基材以片材形式进给到丝网印刷组的基材进给器，其中借助于沿着片材的印刷路径连续放置的一个或多个丝网印刷圆柱将包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的特定图案施加于基材。承载湿的且尚未硬化的包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的新印刷的片材被传送到包括一个或多个本文所说明的装置的旋转磁定向圆柱(RMC)，其中本文所说明的涂层或层的磁性或可磁化颜料颗粒由自旋永磁体组件(PMA)(5)集合定向。然后将片材向下游传送到硬化单元，其中定向了的磁性或可磁化颜料颗粒以基本定向状态或定向状态冻结。优选地，硬化单元是UV固化单元。优选地，如WO 2012/038531 A1或EP2433798 A1中所说明的，硬化单元布置在旋转磁定向圆柱(RMC)上方，使得包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层在承载涂层或层的基材与旋转磁定向圆柱(RMC)接触的状态下至少部分地硬化，即涂层或层经受硬化步骤，该硬化步骤与将涂层或层暴露于利用转子和定子使永磁体组件(PMA)(5)自旋而产生的旋转磁场、以使磁性或可磁化颜料颗粒定向的步骤可以部分同时地发生。随后的硬化单元(辐射固化，优选地UV固化、红外和/或加热)可以布置在进一步下游以使包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层完全硬化。关于丝网印刷机的其它细节可以在EP 0723864A1、WO 97/29912 A1、WO 2004/096545 A1和WO 2005/095109 A1中找到。
随后，与通过本文所说明的装置的自旋永磁体组件(PMA)产生的旋转磁场对磁性或可磁化颜料颗粒进行定向部分同时(如WO 2012/038531A1中所述)或同时地(优选部分同时地)，使包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层硬化，从而将磁性或可磁化颜料颗粒固定或冻结在基本定向状态或定向状态。“部分同时”是指两个步骤部分同时地进行，即执行每个步骤的时间部分重叠。在本文所说明的上下文中，当硬化与磁定向部分同时地进行时，必须理解的是，硬化在定向后变得有效，使得颜料颗粒在OEL完全硬化之前定向。因此，为了确保包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层与由本文所说明的本发明的一个或多个装置提供的磁性或可磁化颜料颗粒的定向部分同时地至少部分硬化，硬化装置可以沿着基材的路径配置在本文所说明的装置上方。
本文所说明的一个或多个装置提供了光滑表面，用于支撑承载包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的基材，由自旋永磁体组件(PMA)(5)产生的旋转磁场作用于磁性或可磁化颜料颗粒，以集合定向磁性或可磁化颜料颗粒从而产生光学效应。可以使用盖板。盖板优选地由非磁性材料(诸如奥氏体钢、铝、钛或工程塑料或聚合物等)制成。WO 2008/102303A2公开了盖板的合适示例。本文所说明的盖板可以布置在旋转磁定向圆柱(RMC)周围以支撑基材，所述盖板在与本文所说明的一个或多个装置的位置对应的位置处设置有开口。可选地，盖板可以提供完整的支撑表面，从而覆盖本文所说明的一个或多个装置中的每一个装置。在这种情况下，盖板由不具有磁导率或具有低磁导率的材料制成。
包括本文所说明的一个或多个装置的平板(FB)磁定向印刷单元优选是纵向不连续印刷机的一部分。涂层组分优选通过印刷工艺施加，印刷工艺优选选自丝网印刷和凹版印刷构成的组。优选地，通过丝网印刷工艺施加涂层组分。
平板(FB)磁定向印刷单元包括平坦的印刷网和用于接收片材形式的基材的印刷台，以及包括本文所说明的一个或多个装置的磁定向单元。印刷机另外包括硬化单元、优选地UV固化单元。磁定向单元布置在印刷台的上表面下方。本文所说明的一个或多个装置可以伴随地从远离印刷台的上表面的第一位置(“远程位置”)移动到靠近印刷台的上表面的第二位置(“靠近位置”)。包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层的印刷、定向和至少部分硬化按以下顺序进行：
-将片材手动或自动加载到印刷台的上表面，其中装置处于远程位置，
-将印刷网放置在片材上方，并将涂层组分施加到片材的选定部分上以形成印刷图案，
-移除印刷网，并且将本文所说明的发明的一个或多个装置移动到在印刷图案的位置处的相对于印刷台的上表面的靠近位置，
-自旋永磁体组件(PMA)(5)集合定向湿的且尚未硬化的涂层或层的磁性或可磁化颜料颗粒，
-在自旋的同时，本文所说明的一个或多个装置从印刷台移开到远程位置，
-将包含磁性或可磁化颜料颗粒的湿的且尚未硬化的涂层或层暴露于硬化单元，其中颜料颗粒以基本定向状态或定向状态冻结。
关于使用平板(FB)磁定向印刷单元对可磁化或磁性颜料颗粒进行印刷和定向的处理的其它细节可以在WO 2010/066838 A1中找到。
优选地，涂层组分是墨或选自辐射可固化组分、热干燥组分、氧化干燥组分及其组合构成的组的涂层组分。特别优选地，涂层组分是墨或选自辐射可固化组分构成的组的涂层组分。辐射可固化(特别是UV-Vis固化)有利地使涂层组分在暴露到固化辐射后粘度快速增大，从而防止颜料颗粒的任何进一步运动，因此防止在磁定向步骤后的任何定向损耗。EP2024451 B1公开了适用于本发明的墨。
本文所说明的方法和装置特别适用于制造安全、美容和/或装饰的应用领域中的光学效应层。
本文还说明了用于在基材上制作光学效应层的本文所说明的装置或包括本文所说明的一个或多个装置的旋转磁定向圆柱(RMC)或包括本文所说明的一个或多个装置的平板(FB)磁定向印刷单元的用途，所述基材优选是安全文件或安全物品，优选是安全文件。
本发明提供一种在基材上生产光学效应层(OEL)的工艺。本文所说明的工艺包括以下步骤：i)将本文所说明的包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层组分施加(优选通过本文所说明的印刷工艺)到本文所说明的基材，以形成包含磁性或可磁化颜料颗粒的湿的(尚未硬化)的涂层或层的基材，或i)提供本文所说明的承载包含磁性或可磁化颜料颗粒的湿涂层的基材；ii)提供本文所说明的装置或磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元；iii)将包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层暴露于通过转子(3a+3b)和定子(1b+1c)的组合作用使永磁体组件(PMA)(5)自旋而产生的随时间而方向变化磁场，以如本文所说明使磁性或可磁化颜料颗粒的至少一部分定向；并且iv)至少部分地硬化包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层，以便如本文所说明将至少部分所述磁性或可磁化颜料颗粒固定在基本定向状态或定向状态。步骤iv)优选与步骤iii)部分同时地执行。
本文还说明了用于保护安全文件的方法。本文所说明的方法包括以下步骤：i)将包含本文所说明的磁性或可磁化颜料颗粒的涂层组分施加(优选通过本文所说明的印刷工艺)到本文所说明的基材或安全文件上，ii)将包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层暴露于本文所说明装置的旋转磁场或包括本文所说明的一个或多个装置的旋转磁定向圆柱(RMC)或包括本文所说明的一个或多个装置的平板(FB)磁定向印刷单元，以便如本文所说明的集合定向至少部分的磁性或可磁化颜料颗粒，特别是产生旋转对称光学效应，并且iii)至少部分地硬化包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层或层，以便如本文所说明的将所述磁性或可磁化颜料颗粒固定在基本定向状态或定向状态。步骤iv)优选与步骤iii)部分同时地执行。
本文所说明的基材优选选自纸或其它纤维材料(包括织造和非织造纤维材料)构成的组，其它纤维材料诸如纤维素、含纸材料、玻璃、金属、陶瓷、塑料和聚合物、金属化塑料或聚合物、复合材料以及两种或多种上述材料的混合物或组合。典型的纸、类纸或其它纤维材料由包括但不限于蕉麻、棉、亚麻、木浆及其混纺物的各种纤维制成。如本领域技术人员所熟知的，棉和棉/亚麻混纺物优选用于钞票，而木浆通常用于非钞票安全文件。塑料和聚合物的典型示例包括聚烯烃(诸如聚乙烯(PE)和包括双轴定向聚丙烯(BOPP)的聚丙烯(PP))、聚酰胺、聚酯(诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)(PBT)、聚(2,6-萘甲酸乙二醇酯)(PEN)和聚氯乙烯(PVC)等)。诸如那些以商标出售的纺粘烯烃纤维也可以用作基材。金属化塑料或聚合物的典型示例包括以上说明的具有在表面上连续或不连续地布置有金属的塑料或聚合物材料。金属的典型示例包括但不限于铝(Al)、铬(Cr)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、其合金以及上述金属中的两种或更多种的组合。以上说明的塑料或聚合物材料的金属化可以通过电沉积工艺、高真空涂覆工艺或者通过溅射工艺来完成。复合材料的典型示例包括但不限于多层结构或者纸和至少一种塑料或聚合物材料(诸如以上说明的那些)的层叠以及掺有类纸或纤维材料(诸如以上说明的那些)的塑料和/或聚合物纤维。基材可以包含本领域技术人员已知的其它添加剂，诸如填料、施胶剂、增白剂、加工助剂、增强剂或增湿剂等。当根据本发明生产的OEL用于装饰或美容(包括例如指甲油)目的时，所述OEL可以形成于其它类型的基材上，其它类型的基材包括指甲、人造指甲或者动物或人类的其它部分。
如果根据本发明生产的OEL在安全文件或物品上，并且以进一步提高安全水平且抵抗伪造和非法复制所述安全文件或物品为目的，则基材可以包括印刷的、涂覆的或者激光标记的或激光穿孔的标记、水印、安全线、纤维、防伪圆点(planchette)、发光化合物、窗、箔、贴花及其中的两种或多种的组合。为了进一步提高安全水平且抵抗伪造和非法复制安全文件的相同目的，基材可以包括一种或多种标记物质或标记物和/或机器可读物质(例如发光物质、UV/可见光/IR吸收物质、磁性物质及其组合)。
如果需要，可以在步骤i)(即，将本文所说明的包含磁性或可磁化颜料颗粒的涂层组分施加(优选通过本文所说明的印刷工艺)到本文所说明的基材的步骤)之前将底漆层(primer layer)施加到基材。这可以提高本文所说明的光学效应层(OEL)的品质或者促进粘合。这种底漆层的示例可以在WO 2010/058026 A2中找到。
为了增加对污染的耐久性或耐化学性和清洁度，因而增加物品、安全文件、安全物品或包括通过本文所说明的方法获得的光学效应层(OEL)的装饰元件或物体的循环寿命，或者为了改变它们的美学外观(例如光学光泽度)，可以在光学效应层(OEL)的顶部施加一个或多个保护层。一个或多个保护层在存在时典型地由保护性清漆制成。这些保护层可以是透明的或略带颜色或着色的，并且可以或多或少有光泽。保护性清漆可以是辐射可固化组分、热干燥组分或上述组分的任意组合。优选地，一个或多个保护层是辐射可固化组分、更优选地是UV-Vis可固化组分。典型地，在形成光学效应层(OEL)之后施加保护层。
本发明进一步提供了通过根据本发明的工艺生产的光学效应层(OEL)。
本文所说明的光学效应层(OEL)可以直接设置于基材上，在该基材上，将永久保留光学效应层(诸如用于钞票应用等)。可选地，还可以为了生产目的而在临时基材上设置光学效应层(OEL)，随后从临时基材移除OEL。这可以例如有助于光学效应层(OEL)的生产，特别是在涂层组分仍处于流体状态时。此后，在硬化由用于生产光学效应层(OEL)的涂层组分制成的涂层或层之后，可以从OEL中移除临时基材。
本发明还提供了安全文件和安全物品，安全文件和安全物品包括通过本文所说明的方法获得的OEL。每个安全文件或安全物品可以包括多于一个的OEL，即，在印刷和定向工艺期间，可以在同一片材或安全文件或安全物品上产生多于一个的OEL。
安全文件或物品包括但不限于有价值的文件和有价值的商品。有价值的文件的典型示例包括但不限于钞票、契约、票据、支票、收据、印花税票和税收标签、协议等、身份文件(诸如护照、身份证、签证、驾驶执照、银行卡、信用卡、交易卡、访问文件或卡、门票、公共交通票或头衔等)，优选地是钞票、身份文件、授权文件(right-conferring documents)、驾驶执照和信用卡。术语“有价值的商品”是指包装材料，特别是用于化妆品、营养品、药品、酒精、烟草制品、饮料或食品、电气/电子制品、织物或珠宝(即应防止伪造和/或非法复制以保证包装的内容的物品，例如真正的药物)的包装材料。这些包装材料的示例包括但不限于标签，诸如认证品牌标签、篡改证据标签和密封件。
可选地，OEL可以在辅助基材(例如安全线、安全条、箔、贴花、窗或标签)上生产，并随后在单独的步骤中转移到安全文件。
如果印刷设备的操作者想要更换破损的部件或者产生由磁场产生的其它光学效应，则可以容易地用一个或多个第二块(B)来替换包括不可自旋或可自旋的永磁体组件的一个或多个块，其中第二块(B)包括本文所说明的壳体(4)、钛板(2)、转子(3a+3b)和永磁体组件(PMA)(5)。还可以将本文所说明的一个或多个装置安装于包括已安装的块的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元，其中已安装的块包括不可自旋或可自旋的永磁体组件。
本文还说明了对现有的具有一个或多个块的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元进行变型的方法，其中一个或多个块包括不可自旋或可自旋的永磁体组件，所述方法包括i)从旋转圆柱(RMC)或平板(FB)印刷单元移除包括不可自旋或可自旋的永磁体组件的一个或多个块，并且ii)用本文所说明的包括本文所说明的壳体(4)、钛板(2)、转子(3a+3b)和永磁体组件(PMA)(5)的一个或多个第二块(B)替换该一个或多个块，其中一个或多个第二块(B)可移除地固定到包括保持件(1a)的第一块(A)，保持件(1a)安装有定子(1b+1c)。归因于通过本文所说明的定子和转子的相互穿插的磁场和由此获得的转矩产生机制所获得的本文所说明的定子(1b+1c)和转子(3a+3b)之间的强、大且有效的耦合，本发明有利地提供了一种将已安装在印刷机中的一个或多个块容易且快速地更换成另一个块(诸如本文所说明的第二块(B))的方法，以便替换破损的块或改变最终设计(即磁性或可磁化颜料颗粒的磁定向)以产生光学效应层(OEL)，其中所述现有的块包括专用于每个印刷工作的不可自旋或可自旋的永磁体组件。
本文所说明的是对本文所说明的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元进行维护和变型的方法。在实施方式中，所述方法包括i)通过解除第一块(A)和已安装的第二块(B)之间的可移除固定，移除本文所说明的并且包括本文所说明的壳体(4)、钛板(2)、转子(3a+3b)和永磁体组件(PMA)(5)的一个或多个第二块(B)，并且ii)用另外的一个或多个第二块(B')来替换该一个或多个被移除的块(B)。
该方法可以另外包括i)通过解除与所述第一块(A)之间的可移除固定，从旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元移除包括定子(1b+1c)的第一块(A)，并且ii)用诸如那些本文所说明的替代第一块(A')替换被移除的部件。
在实施方式中，本文所说明的包括壳体(4)、钛板(2)、转子(3a+3b)和永磁体组件(PMA)(5)的第二块(B)被设计成与待被更换的、包括不可自选或可自选的永磁体组件的已安装的块具有相同的尺寸和形状，以便在旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元中占据相同的空间。
实施例
通过使用下面的表1中给出的式的UV-可固化丝网印刷墨和在下文中说明的装置执行实施例。
表1
(*)7层金-绿片状光学可变磁性颜料颗粒，其具有直径d50为大约9.3μm、厚度为大约1μm的薄片形状，从JDS-Uniphase，Santa Rosa，CA获得。
使用根据本发明并在图1-图6中描绘的装置来定向表1中所说明的墨的光学可变磁性颜料颗粒。所述装置包括：
i)保持件(1a)(外部尺寸：60mm×40mm×25mm)，其由铝制成，包括矩形凹部(40mm×40mm×12.5mm)以接收“H”形壳体(4)和盖子(8)，并且包括方形腔(36.5mm×36.5mm×6mm)以接收磁场引导定子芯(1c)；
ii)磁场引导定子芯(1c)(36mm×36mm×5mm；参照图3A-图3B中的细节)，其从纯铁(Armco)研磨出并且利用在80℃干燥2小时的氨基甲酸乙酯漆的层来绝缘。磁场引导定子芯(1c)包括布置成圆形(直径＝25mm)的n(n＝6)个环形绕组槽(外径＝10mm，内径＝5mm，深度＝4mm)和用于安装目的的中心孔。N(n＝6)个120匝的漆包0.20mm自粘铜线(来自DistrelecAG的POLYSOL 155 1 x 02MM HG)的磁线圈(1b)被缠绕并通过在250℃下用热空气处理大约2分钟而被固定到自立状态并插入n(n＝6)个绕组槽中。将磁线圈(1b)连接在一起，以形成三相Y形定子绕组(u、v、w、u'、v、w')，其中每两个相对的磁线圈(u、u')、(v、v')、(w，w')电连接在一起，因此在直径方向上相对的位置处产生相同的磁极性。定子绕组经由4根线(U、V、W、GND)连接到以上说明的马达驱动器；
iii)以12V DC功率运行的无传感器BLDC马达驱动器(来自Texas Instruments的DRV11873EVM)；
iv)绕组保护板(7)(36mm×36mm×0.5mm)，其由钛制成，包括中心安装孔(直径10mm)并布置在磁场引导定子芯(1c)的顶部，保护磁线圈(1b)和磁场引导定子芯(1c)；
v)单件“H”形壳体(4)(参照图4A-图4B)(30mm×30mm×12.5mm)，其由钛制成并具有四个角柱(高度＝12.5mm，宽度＝10mm)。“H”形壳体(4)包括第一腔和第二腔，第一腔和第二腔由水平中间板界定，水平中间板的厚度为2mm，位于距“H”壳体(4)的顶表面7mm、距H形壳体(4)的底表面3.5mm的位置。“H”形壳体(4)包括中心圆孔(直径＝10mm)，用于接收用环氧胶固定在该孔中的陶瓷球轴承(3c)(外径＝10mm，内径＝5mm，高度＝3mm)；
vi)转子保护板(2)(30mm×30mm×0.5mm)，其由钛制成，用于封闭“H”形壳体(4)的第一腔；
vii)转子盘(3b)(参照图2A-图2B)(直径＝30mm，厚度2mm)，其由铁(Armco)制成并且包括位于其上表面的具有M3螺纹孔(如图2A所示)的中心毂或突起；转子盘(3b)在其下表面包括m(m＝8)个腔(直径＝7mm，深度＝1.2mm)，其中以北极和南极交替的方式胶合了m(m＝8)个永磁体磁极(NdFeB N45盘形轴向磁化偶极磁体(3a)(直径＝6mm，厚度＝1mm))，产生转子盘(3b)的八极NSNSNSNS圆形下表面。转子盘(3b)以毂或突起穿过陶瓷球轴承(3c)突出的方式插入“H”形壳体(4)的第一腔；
viii)盘形磁体支撑件(6)(直径＝30mm，厚度＝2mm)，其由铝制成，具有3mm的安装孔并用M3螺钉固定到转子盘(3b)的毂或突起；
ix)永磁体组件(PMA)(5)，其是沿直径方向磁化的NdFeB N42盘形偶极磁体(直径＝30mm，厚度＝3mm)并胶合到磁体支撑件；以及
x)盖子(8)(40mm×40mm×15mm)，其由PPS(聚苯硫醚)制成，装配到保持件(A)的矩形凹部且包括凹部(30mm×30mm×13mm)以容纳“H”形壳体(4)。
如图5和图6所示，“H”形壳体(4)的第一腔包括转子盘(3b)、m(m＝8)个永磁体磁极(3a)，并且第二腔包括盘形磁性支撑件(6)和永磁体组件(PMA)(5)。
由定子(1b+1c)的最上表面(即磁场引导定子芯(1c)的顶表面)与转子的最下表面之间的距离给出的磁隙(G)为大约2.0mm，包括值得注意的绕组保护板(7)和钛保护板(2)的组合厚度(2×0.5mm)和转子的下表面与转子保护板(2)的上表面之间的大约1mm的自由气隙。
使用表1中的UV可固化丝网印刷墨和实验室丝网印刷装置(使用T90筛网)将40mm×40mm的方形样品印刷到信用纸(Louisenthal)上，以形成厚度为大约20μm的涂层。当墨仍处于湿的且尚未硬化的状态时，将基材放置于以上说明的装置，其中不承载UV可固化丝网印刷墨的基材表面面向装置，使得印刷区域与永磁体组件(PMA)(5)的距离为大3mm，并且允许以大约60Hz的估计自旋频率自旋数秒。永磁体组件(PMA)(5)的自旋轴线垂直于基材表面。墨在暴露于UV LED(Phoseon FireFly 395nm)的0.5秒期间在装置的旋转磁场中硬化，其中UV LED位于距承载UV可固化丝网印刷墨的基材的顶表面大约50mm的位置处。
以半球表示的所得OEL的照片示于图7。

Claims (15)

1.一种用于生产光学效应层(OEL)的装置，其包括：
a)第一块(A)，其包括a1)保持件(1a)，所述保持件(1a)安装有定子，所述定子包括在绕着磁场引导定子芯(1c)的轴线配置成圆形的n个环形槽中布置的n个磁线圈(1b)；和
b)第二块(B)，其包括：
b1)壳体(4)
b2)转子，其包括在转子盘(3b)中或转子盘(3b)的一侧绕着圆形配置的交替极性的m个永磁体磁极(3a)，其中所述m个永磁体磁极(3a)面向转子保护板(2)；
b3)转子保护板(2)，优选地，所述转子保护板(2)是钛转子保护板(2)，其中所述转子保护板(2)覆盖所述转子(3a+3b)；以及
b4)永磁体组件(PMA)(5)，其由所述转子(3a+3b)驱动，其中所述永磁体组件(PMA)(5)布置于所述转子盘(3b)的相反侧，
其中，所述定子(1b+1c)和所述转子(3a+3b)一起用作无刷直流(BLDC)马达，
n是3的倍数并且m是2的倍数，条件是n/m是3/2、3/4、6/4、6/8、9/8、9/10、12/10或12/14，
所述第一块(A)被构造成可移除地固定到旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元的基部，并且
所述第二块(B)可移除地固定到所述第一块(A)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括绕组保护板(7)，优选地，所述绕组保护板(7)是钛绕组保护板(7)，其中所述绕组保护板(7)布置于所述n个磁线圈(1b)的顶部。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述转子盘(3b)相连的轴承(3c)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述轴承(3c)是陶瓷球轴承。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括磁体支撑件(6)，其中所述磁体支撑件(6)包括在所述第二块(B)中并且承载所述永磁体组件(PMA)(5)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括盖子(8)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述壳体(4)是具有第一腔和第二腔的“H”形壳体(4)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，包括交替极性的所述m个永磁体磁极(3a)和所述转子盘(3b)的所述转子布置在所述“H”形壳体(4)的所述第一腔内，并且所述永磁体组件(5)布置在所述“H”形壳体(4)的所述第二腔内。
9.一种旋转磁定向圆柱(RMC)，其包括一个或多个根据权利要求1至8中任一项所述的、通过所述第一块(A)安装于所述旋转磁定向圆柱(RMC)的装置。
10.一种平板(FB)磁定向印刷单元，其包括一个或多个根据权利要求1至8中任一项所述的、通过所述第一块(A)安装于所述平板(FB)磁定向印刷单元的装置。
11.用于在基材上生产光学效应层(OEL)的根据权利要求1至8中任一项所述的装置或根据权利要求8所述的旋转磁定向圆柱(RMC)或根据权利要求10所述的平板(FB)磁定向印刷单元的用途。
12.一种在基材上生产光学效应层的方法，所述方法包括：
i)提供承载湿的涂层或层的基材，所述涂层或层包含磁性或可磁化颜料颗粒；
ii)提供根据权利要求1至8中任一项所述的装置或根据权利要求9所述的旋转磁定向圆柱(RMC)或根据权利要求10所述的平板(FB)磁定向印刷单元；
iii)将包含所述磁性或可磁化颜料颗粒的所述湿的涂层或层暴露于通过所述转子(3a+3b)和所述定子(1b+1c)的组合作用使所述永磁体组件(PMA)(5)自旋而产生的随时间变化方向的磁场，以定向所述磁性或可磁化颜料颗粒的至少一部分；并且
iv)至少部分地硬化包含所述磁性或可磁化颜料颗粒的所述涂层或层，因此将所述磁性或可磁化颜料颗粒的至少一部分固定在基本定向状态或定向状态。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基材是安全文件。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，步骤iv)与步骤iii)部分同时地执行。
15.一种对现有的旋转磁定向圆柱(RMC)或平板(FB)磁定向印刷单元变型的方法，所述旋转磁定向圆柱(RMC)或所述平板(FB)磁定向印刷单元具有一个或多个块，所述块包括不能自旋或能自旋的永磁体组件(PMA)，所述方法包括从所述旋转磁定向圆柱(RMC)或所述平板(FB)磁定向印刷单元移除一个或多个固定的或能自旋的永磁体组件(PMA)，并且用一个或多个根据权利要求1至8中任一项所述的第二块(B)来替换所述永磁体组件(PMA)，其中一个或多个所述第二块(B)可移除地固定到根据权利要求1至8中任一项所述的第一块(A)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114148076A (zh) * 2021-10-09 2022-03-08 曾福英 一种财经文档类文件打印机

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113302002B (zh) 2019-01-15 2023-07-21 锡克拜控股有限公司 用于生产光学效应层的方法
JP7463633B2 (ja) * 2019-02-08 2024-04-09 シクパ ホルディング ソシエテ アノニム 配向される非球形で扁平の磁性又は磁化可能顔料粒子を含む、光学効果層を製造するための磁気組立体及びプロセス
CN114616103B (zh) 2019-10-28 2024-02-13 锡克拜控股有限公司 用于生产包含取向的非球状磁性或可磁化颜料颗粒的光学效应层的磁性组件和方法
CA3158914A1 (en) 2019-10-28 2021-05-06 Sicpa Holding Sa Magnetic assemblies and processes for producing optical effect layers comprising oriented non-spherical magnetic or magnetizable pigment particles
EP3840547A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-23 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component carrier with embedded magnetic inlay and integrated coil structure
US20230201872A1 (en) 2020-05-26 2023-06-29 Sicpa Holding Sa Magnetic assemblies and methods for producing optical effect layers comprising oriented platelet-shaped magnetic or magnetizable pigment particles
BR112022025995A2 (pt) 2020-06-23 2023-01-17 Sicpa Holding Sa Métodos para produzir camadas de efeito óptico que compreendem partículas de pigmento magnéticas ou magnetizáveis
CN112221777B (zh) * 2020-09-29 2021-07-13 聊城市飓风工业设计有限公司 一种新能源汽车轮毂喷漆装置
TW202239482A (zh) 2021-03-31 2022-10-16 瑞士商西克帕控股有限公司 用於產生包含磁性或可磁化顏料粒子且展現一或更多個標記的光學效應層之方法
WO2023161464A1 (en) 2022-02-28 2023-08-31 Sicpa Holding Sa Methods for producing optical effect layers comprising magnetic or magnetizable pigment particles and exhibiting one or more indicia
WO2024028408A1 (en) 2022-08-05 2024-02-08 Sicpa Holding Sa Methods for producing optical effect layers comprising magnetic or magnetizable pigment particles and exhibiting one or more indicia
CN116393336B (zh) * 2023-06-09 2023-08-18 太原科技大学 用于磁致伸缩材料薄膜基体旋转涂布的夹具及其使用方法
EP4338854A2 (en) 2023-12-20 2024-03-20 Sicpa Holding SA Processes for producing optical effects layers

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101685988A (zh) * 2008-09-25 2010-03-31 西门子公司 定子装置、发电机、风力涡轮机及定位定子装置的方法
WO2016026896A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 Sicpa Holding Sa Apparatus and method for producing optical effect layers

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2570856A (en) 1947-03-25 1951-10-09 Du Pont Process for obtaining pigmented films
US3676273A (en) 1970-07-30 1972-07-11 Du Pont Films containing superimposed curved configurations of magnetically orientated pigment
IT938725B (it) 1970-11-07 1973-02-10 Magnetfab Bonn Gmbh Procedimento e dispositivo per otte nere disegni in strati superficiali per mezzo di campi magnetici
AU631435B2 (en) 1989-06-27 1992-11-26 Nippon Paint Co., Ltd. Forming method of patterned coating
DE69218582T2 (de) 1992-02-21 1997-07-10 Hashimoto Forming Kogyo Co Lackierung mit magnetisch hergestelltem Muster und lackiertes Produkt mit magnetisch hergestelltem Muster
DE4439455A1 (de) 1994-11-04 1996-05-09 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von dreidimensionale optische Effekte aufweisenden Beschichtungen
AU696709B2 (en) 1995-01-24 1998-09-17 Kba-Notasys Sa Rotary screen printing machine for sheet printing
EP0883493B1 (de) 1996-02-19 1999-12-22 De La Rue Giori S.A. Druckzylinder einer bogendruckmaschine
US7047883B2 (en) 2002-07-15 2006-05-23 Jds Uniphase Corporation Method and apparatus for orienting magnetic flakes
US6808806B2 (en) 2001-05-07 2004-10-26 Flex Products, Inc. Methods for producing imaged coated articles by using magnetic pigments
US7258900B2 (en) 2002-07-15 2007-08-21 Jds Uniphase Corporation Magnetic planarization of pigment flakes
US7934451B2 (en) 2002-07-15 2011-05-03 Jds Uniphase Corporation Apparatus for orienting magnetic flakes
DE10319773B4 (de) 2003-05-02 2006-04-20 Koenig & Bauer Ag Siebdruckzylinder
EP1493590A1 (en) 2003-07-03 2005-01-05 Sicpa Holding S.A. Method and means for producing a magnetically induced design in a coating containing magnetic particles
EP1582349A1 (en) 2004-03-30 2005-10-05 Kba-Giori S.A. Printing process and machine
AU2007200128B8 (en) * 2006-01-17 2013-02-07 Viavi Solutions Inc. Apparatus for orienting magnetic flakes
EP1854852A1 (en) 2006-05-12 2007-11-14 Sicpa Holding S.A. Coating composition for producing magnetically induced images
DK1937415T3 (da) 2006-10-17 2009-06-02 Sicpa Holding Sa Fremgangsmåde og midler til fremstilling af et magnetisk induceret kendetegn i en coating, der indeholder magnetiske partikler
EP1961559A1 (en) 2007-02-20 2008-08-27 Kba-Giori S.A. Cylinder body for orienting magnetic flakes contained in an ink or varnish vehicle applied on a sheet-like or web-like substrate
JP4853572B2 (ja) 2007-06-25 2012-01-11 パナソニック株式会社 電動機およびそれを備えた電気機器
CA2929602A1 (en) 2013-12-04 2015-06-11 Sicpa Holding Sa Devices for producing optical effect layers
TWI487628B (zh) 2008-11-24 2015-06-11 Sicpa Holding Sa 於底塗層上磁性配向之印墨
TWI487626B (zh) 2008-12-10 2015-06-11 Sicpa Holding Sa 用於磁性取向及印刷的裝置及製程
MY166194A (en) 2010-09-24 2018-06-07 Sicpa Holding Sa Device, system and method for producing a magnetically induced visual effect
ES2623162T3 (es) 2010-09-24 2017-07-10 Kba-Notasys Sa Prensa de impresión alimentada con láminas y método para orientar escamas magnéticas contenidas en un vehículo de tinta o barniz aplicado sobre un sustrato en forma de lámina
CN102529326B (zh) 2011-12-02 2014-08-06 惠州市华阳光学技术有限公司 磁性颜料印刷品的磁定向装置、制造装置及制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101685988A (zh) * 2008-09-25 2010-03-31 西门子公司 定子装置、发电机、风力涡轮机及定位定子装置的方法
WO2016026896A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 Sicpa Holding Sa Apparatus and method for producing optical effect layers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114148076A (zh) * 2021-10-09 2022-03-08 曾福英 一种财经文档类文件打印机
CN114148076B (zh) * 2021-10-09 2022-12-09 曾福英 一种财经文档类文件打印机

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