CN110654106A

CN110654106A - 磁定向装置和磁性印刷设备

Info

Publication number: CN110654106A
Application number: CN201910939522.0A
Authority: CN
Inventors: 杨东运; 王于萌; 王奕; 王普
Original assignee: HUIZHOU FORYOU OPTICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUIZHOU FORYOU OPTICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2020-01-07
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: CN110654106B

Abstract

本申请公开磁定向装置和磁性印刷设备。该磁定向装置包括第一磁体、第二磁体和减磁体。第二磁体与第一磁体相邻设置。第一磁体和第二磁体分别设置于减磁体的相对两侧，减磁体用于调节第一磁体和第二磁体所产生的磁场之间的耦合效果，经调节后的磁场用于对磁性或可磁化颜料片进行定向，以形成相应的磁定向图案。本申请磁定向装置通过磁体简单组合就可以形成印刷防伪图案的磁场，并且通过设置减磁体可以改变磁定向装置对磁性或可磁化颜料片的定向效果，结构简单。

Description

磁定向装置和磁性印刷设备

技术领域

本申请涉及磁定向技术领域，特别是涉及磁定向装置和磁性印刷设备。

背景技术

当今防伪技术扮演着非常重要的角色，各种名贵商品包装印刷上都能见到它们的身影。市场对防伪的技术要求为“易于识别，难于仿造”。可以通过磁场控制磁性或可磁化颜料片的定向排布产生图案，该图案有非常强的防伪作用，并且“易于识别，难于仿造”。

但这种通过磁场来印刷防伪图案的方法不多，并且美观性欠缺，无法满足大众和市场日益增长的需求。并且用于形成磁场的磁定向装置包含数量过多的磁体，结构复杂，成本高，效果单调。

发明内容

本申请主要的目的是提供磁定向装置和磁性印刷设备，通过磁体简单组合就可以形成印刷防伪图案的磁场，并且通过设置减磁体可以改变磁定向装置对磁性或可磁化颜料片的定向效果，结构简单。

为达到上述目的，本申请采用的一个技术方案是：提供一种磁定向装置，该磁定向装置包括第一磁体、第二磁体和减磁体。

第二磁体与第一磁体相邻设置；

第一磁体和第二磁体分别设置于减磁体的相对两侧，减磁体用于调节第一磁体和第二磁体所产生的磁场之间的耦合效果，经调节后的磁场用于对磁性或可磁化颜料片进行定向，以形成相应的磁定向图案。

为达到上述目的，本申请采用的另一个技术方案为：提供一种磁性印刷设备，磁性印刷设备包括上述的磁定向装置。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：第一磁体和第二磁体磁场之间有诱导耦合作用，通过磁体简单组合就可以形成印刷防伪图案的磁场，将减磁体设置在第一磁体和第二磁体之间，可以调节第一磁体和第二磁体产生的磁场之间的耦合效果，这样通过设置减磁体可以改变第一磁体和第二磁体产生的磁场中磁感线分布，进而改变磁定向装置对磁性或可磁化颜料片的定向效果，结构简单。

附图说明

图1是入射光(白色箭头)和由磁定向装置定向后的防伪图案位置不变，人眼从各个方向观察(观察方向为灰色箭头所示)的示意图；

图2是带由磁定向装置定向后的防伪图案的纸张沿圆周波浪线转动时，人眼在防伪图案上方固定位置观察的示意图；

图3是本申请的磁定向装置：实施例一的一视角结构示意图；

图4是图3所示的磁定向装置：实施例一的另一视角结构示意图；

图5是图3所示的磁定向装置的定磁图案(a)和取消减磁体后的定磁图案(b)的对比示意图；

图6是本申请的磁定向装置：实施例二的一视角结构示意图；

图7是图6所示的磁定向装置：实施例二的另一视角结构示意图；

图8是图6所示的磁定向装置的定磁图案(c)和取消减磁体后的定磁图案(d)的对比示意图；

图9是本申请的磁定向装置：实施例三的一视角结构示意图；

图10是图9所示的磁定向装置：实施例三的另一视角结构示意图；

图11是磁性或可磁化颜料片在图9所形成的磁场中进行磁定向后的定磁效果示意图；

图12是本申请的磁定向装置：实施例四的一视角结构示意图；

图13是磁性或可磁化颜料片在图12所形成的磁场中进行磁定向后的定磁效果示意图；

图14是本申请的磁定向装置：实施例五的一视角结构示意图；

图15是图14所示的磁定向装置：实施例五的另一视角结构示意图；

图16是图14所示的磁定向装置的定磁图案(e)和减磁体厚度增加后的定磁图案(f)的对比示意图；

图17是本申请的磁定向装置：实施例六的一视角结构示意图；

图18是图17所示的磁定向装置：实施例六的另一视角结构示意图；

图19是以(0°～5°)的观察角度观察磁性或可磁化颜料片在图17所示的磁定向装置所形成的磁场中进行磁定向后的防伪图案的效果示意图；

图20是以(30°～45°)的观察角度观察磁性或可磁化颜料片在图17 所示的磁定向装置所形成的磁场中进行磁定向后的防伪图案的效果示意图；

图21是本申请的磁定向装置：实施例七的一视角结构示意图；

图22是图21所示的磁定向装置：实施例七的另一视角结构示意图；

图23是磁性或可磁化颜料片在图21所形成的磁场中进行磁定向后的定磁效果示意图；

图24是本申请磁性印刷设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

通过磁场来印刷防伪图案的方法不多，并且美观性欠缺，无法满足大众和市场日益增长的需求。并且用于形成磁场的磁定向装置包含数量过多的磁体，结构复杂，成本高，效果单调。每块磁体的磁场方向不同，相互影响构成特殊磁感线网而作图，所以只要有一块磁体出现细微差别就会出现不理想的图像，各磁体的空间位置固定，调整显示效果困难，重复产生相同效果难度大。

本申请发明人经长期研究发现，通过磁体组合形成的磁场印刷出的图案也有较强的防伪作用，并且结构简单。例如，磁定向装置包括第一磁体和第二磁体。第一磁体的主表面呈四边形设置。第二磁体呈圆柱状设置。第二磁体与第二磁体的一侧主表面叠合设置。第二磁体在第一磁体所在平面的正投影位于第一磁体的几何中心处。第一磁体的磁轴平行于第二磁体的磁轴。

本申请发明人进一步研究发现，通过设置减磁体可以调节磁体组合产生的磁场，进而使定磁图案改变。另外，如图1和图2所示，本申请可以通过使磁定向装置定向后的防伪图案所在平面的边缘绕防伪图案中心点在360°圆周方向沿波浪线路径上下、来回运动，人眼观察防伪图案的防伪效果。关于本申请包括有减磁体的磁定向装置的更多结构可以参照以下磁定向装置的具体实施例。

如图3和图4所示，磁定向装置10包括第一磁体11、第二磁体12 和减磁体13。第二磁体12与第一磁体11相邻设置。第一磁体11和第二磁体12分别设置于减磁体13的相对两侧。减磁体13用于调节第一磁体11和第二磁体12所产生的磁场之间的耦合效果，经调节后的磁场用于对磁性或可磁化颜料片进行定向，以形成相应的磁定向图案。

在本实施方式中，第一磁体11和第二磁体12磁场之间有诱导耦合作用，将减磁体13设置在第一磁体11和第二磁体12之间，可以调节第一磁体11和第二磁体12产生的磁场之间的耦合效果，这样通过设置减磁体13改变第一磁体11和第二磁体12产生的磁场中磁感线分布，进而改变磁定向装置10对磁性或可磁化颜料片的定向效果。

其中，第一磁体11的磁极位于第一磁体11的一侧主表面和第一磁体11的与主表面的相对表面上。第一磁体11的一侧主表面为第一磁体 11的面积最大的表面。这样使第一磁体11的磁极位于第一磁体11的最大表面上，可以变相增加磁场分布面积，增大磁定向范围。相应地，第二磁体12的磁极也可位于第二磁体12的一侧主表面和第二磁体12的与主表面的相对表面上。第二磁体12的一侧主表面为第二磁体12的面积最大的表面。

第一磁体11和第二磁体12可为所有磁体，可以是永磁体，也可以是软磁体。例如：第一磁体11是永磁体，第二磁体12是软磁体；或者第一磁体11和第二磁体12都是永磁体；或者第一磁体11和第二磁体 12都是软磁体。

第一磁体11和第二磁体12的排布方式可有很多种，例如第一磁体 11和第二磁体12可以上下层叠排布、左右层叠排布、平铺排布等。第一磁体11和第二磁体12的数量不限制，可以是一个或以上的第一磁体 11，一个或以上的第二磁体12。第一磁体11和第二磁体12的材料不限制，可以是各种磁性材料，例如金属磁性材料和非金属磁性材料，金属磁性材料主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等，非金属磁性材料主要有铁氧体材料等。第一磁体11和第二磁体12的形状不限制，可以是各种形状，例如长方形、正方形、特殊形状、不规则性状等。第一磁体11 和第二磁体12的厚度可大于0.1mm，例如可为，0.1mm、1mm、2mm、 3mm、4mm、6mm、9mm等。

在本实施方式中，减磁体13的材料不受限制，可以是铁、电工钢、导磁不锈钢、铁氧体、镍或镍基合金等。减磁体13的厚度可为0.1-15mm，可选地，减磁体13的厚度可为0.1mm、0.5mm、1.5mm、3mm、6mm、 9mm、12mm、15mm等。减磁体13的数量可以根据所需的磁定向图案进行设置。

减磁体13与第一磁体11的一侧主表面叠合设置，可以增加减磁体13与第一磁体11的叠合面积，从而增加减磁体13对第一磁体11和第二磁体12产生的磁场之间的耦合效果的作用，进而有效的调节磁场。

具体的，减磁体13和第一磁体11的主表面之间的距离为0-5mm，若减磁体13和第一磁体11之间的距离超过5mm，那减磁体13就无法调节第一磁体11和第二磁体12产生的磁场之间的耦合效果，无法调节磁场。可选地，减磁体13和第一磁体11的主表面之间的距离为0mm、 1mm、2mm、3mm、4mm或5mm等。

在本实施方式中，第一磁体11和第二磁体12在减磁体13所在平面上的正投影之间的重叠部分落在减磁体13内。这样减磁体13能够有效地调节第一磁体11和第二磁体12产生的磁场之间的耦合效果。

具体地，第二磁体12的轴线指向减磁体13所在平面，这样让第二磁体12产生的磁场中的更多的磁感线穿过减磁体13，从而增加减磁体 13对第一磁体11和第二磁体12产生的磁场之间的耦合效果的作用，从而有效地改变磁定向装置10印刷出来的图案。

在其他实施方式中，第一磁体11呈板状设置，第二磁体12呈柱状设置，第一磁体11的主表面的尖角指向所述第二磁体12的周面。

实施例一

如图3和图4所示，第一磁体11的主表面呈四边形设置。第一磁体11为长50mm×宽25×高2的板状结构。第二磁体12为半径4mm×高4mm的圆柱。减磁体13为长50mm×宽25×高2的长方体。第二磁体12 在减磁体13所在平面上的正投影与第一磁体11的主表面的几何中心在减磁体13所在平面上的正投影彼此重叠。参阅图5，图5是图3所示的磁定向装置10的定磁图案(a)和图3所示的磁定向装置10取消减磁体 13后的定磁图案(b)的对比示意图。从图5可以看出，通过设置减磁体13，明显改变了磁定向装置10印刷出来的图案，即减磁体13调节了第一磁体11和第二磁体12所产生的磁场的耦合效果。并且可以看出，图3所示的磁定向装置10的定磁图案中心的月牙形状更亮而更大、更加丰满，图3所示的磁定向装置10的定磁图案中心圆形更加明显，并且形成了特殊图案。

实施例二

如图6和图7所示，第一磁体11的主表面呈三角形设置。第一磁体为边长38mm×厚2mm的板状结构。第二磁体12呈圆柱状设置。第二磁体12在减磁体13所在平面上的正投影与第一磁体11的主表面的几何中心在减磁体13所在平面上的正投影彼此重叠。减磁体13呈三角形设置。减磁体13为边长38mm×0.7mm的板状结构。第一磁体11和第二磁体12之间设置一片减磁体13。参阅图8，图8是图6所示的磁定向装置10的定磁图案(c)和图6所示的磁定向装置10取消减磁体13后的定磁图案(d)的对比示意图，可以看出，通过设置减磁体13，明显改变了磁定向装置10印刷出来的图案，即减磁体13调节了第一磁体11 和第二磁体12所产生的磁场的耦合效果。并且可以看出，图6所示的磁定向装置10的定磁图案中心的月牙形状更亮而更大、更加丰满，图6 所示的磁定向装置10的定磁图案中心圆形更加明显，形成了特殊图案——“多月牙图案”。

实施例三

如图9和图10所示，第一磁体11的主表面呈三角形设置。第一磁体为边长38mm×厚2mm的板状结构。第二磁体12呈圆柱状设置。第二磁体12在减磁体13所在平面上的正投影与第一磁体11的主表面的几何中心在减磁体13所在平面上的正投影彼此重叠。减磁体13呈三角形设置。减磁体13为边长38mm×0.7mm的板状结构。第一磁体11和第二磁体12之间设置有两块减磁体13。参阅图11，图11是磁性或可磁化颜料片在图9所示的磁定向装置10形成的磁场中进行磁定向后的定磁效果示意图，将图11与图8中的(c)相比，可以看出，改变减磁体13的设置数目，对实施例二中的磁定向装置10印刷形成的图案影响不大，即图案及图案防伪效果受减磁体13设置数目参数影响小，重复产生相同效果难度小。

实施例四

如图12所示，第一磁体11的主表面呈圆形。第一磁体11为直径 20mm×高3mm的圆柱。第二磁体12为直径8mm×高4mm的圆柱。减磁体13为直径30mm×高2.5mm的圆柱。第二磁体12在减磁体13所在平面上的正投影与第一磁体11的主表面的几何中心在减磁体13所在平面上的正投影彼此重叠。第一磁体11、第二磁体12和减磁体13同轴设置。请参阅图13，图13是磁性或可磁化颜料片在图12所示的磁定向装置10形成的磁场中进行磁定向后的定磁效果示意图，通过设置减磁体 13，明显改变了磁定向装置10印刷出来的图案，即减磁体13调节了第一磁体11和第二磁体12所产生的磁场的耦合效果。并且可以看出，图 13所示的磁定向装置10的定磁图案中间呈现一圆形纯黑区域以及圈外有一个光圈，形成了特殊图案。

实施例五

如图14和图15所示，第一磁体11为直径为22mm×高2.5mm的圆柱。第二磁体为(外径11mm)/(内径7mm)×(高1mm)的圆环。减磁体为直径为25mm×高3mm的圆柱。第二磁体12在减磁体13所在平面上的正投影与第一磁体11的主表面的几何中心在减磁体13所在平面上的正投影彼此重叠。第一磁体11、第二磁体12和减磁体13同轴设置。请参阅图16，图16是图14所示的磁定向装置10的定磁图案(e)和图 14所示的磁定向装置10中的减磁片厚度增加后的定磁图案(f)的对比示意图，可以看出通过设置减磁体13，明显改变了磁定向装置10印刷出来的图案，即减磁体13调节了第一磁体11和第二磁体12所产生的磁场的耦合效果。并且可以看出，图14所示的磁定向装置10的定磁图案形成了特殊图案——“月牙”。并且可以看出，改变减磁体13的厚度，对磁定向装置10印刷形成的图案影响较大，可以发现减磁体13厚度的增加会使得防伪图案的月牙效果变得愈加明显、并且也会导致防伪图案的边缘的光柱线变的粗大并模糊等现象，即实施例五的磁定向装置10 的定磁效果受减磁体13的厚度影响较大。

实施例六

如图17和图18所示，第一磁体为(外径22mm)/(内径19mm)×(高 2mm)的圆环。第二磁体为(外径13mm)/(内径5mm)×(高1.5mm)的圆环。减磁体为直径25mm×0.3mm～2.5mm的圆柱。图19为以(0°～5°) 的观察角度观察磁性或可磁化颜料片在图17所示的磁定向装置10所形成的磁场中进行磁定向后的防伪图案的效果示意图。从图19可以看出，在0°～5°角观察防伪图案时可观察到“双月牙”效果，双月牙成对角相反位置出现，并且可以观察到两线条叠加在一起成一个月牙。图20为以 (30°～45°)的观察角度观察磁性或可磁化颜料片在图17所示的磁定向装置10所形成的磁场中进行磁定向后的防伪图案的效果示意图。从图20可以看出，在30°～45°角观察防伪图案时也可观察到“双月牙”效果，双月牙成对角相反位置出现，并且“双月牙”效果较为明显。并且该防伪图案可以给人一种错觉：两个“月牙”不在同一个平面，3D效果大幅度上升，即通过图17所示的磁定向装置磁定向后的防伪图案的防伪/美观效果得以大大增强。

实施例七

如图21和图22所示，第一磁体11的主表面呈三角形设置。第一磁体为边长38mm×厚2mm的板状结构。第二磁体12为半径8mm×厚度 4mm的圆柱。第二磁体12在减磁体13所在平面上的正投影与第一磁体 11的主表面的尖角在减磁体13所在平面上的正投影彼此重叠。减磁片为边长48mm×厚度2mm的板状结构。当然，在其他实施例中，减磁体 13的外边缘超出第一磁体11的外边缘即可，无需考虑超出长度。参阅图23，图23是磁性或可磁化颜料片在图21所示的磁定向装置10形成的磁场中进行磁定向后的定磁效果示意图。通过设置减磁体13，明显改变了磁定向装置10印刷出来的图案，即减磁体13调节了第一磁体11 和第二磁体12所产生的磁场的耦合效果。

本申请实施例还提供了一种磁性印刷设备30。如图24所示，磁性印刷设备30包括磁定向装置31。该磁定向装置31为上述任意一种实施例提供的磁定向装置31，具有相应的技术特征和技术效果，在此不再赘述。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims

1.一种磁定向装置，其特征在于，所述装置包括：

第一磁体；

第二磁体，与所述第一磁体相邻设置；

减磁体，所述第一磁体和第二磁体分别设置于所述减磁体的相对两侧，所述减磁体用于调节所述第一磁体和所述第二磁体所产生的磁场之间的耦合效果，经调节后的所述磁场用于对磁性或可磁化颜料片进行定向，以形成相应的磁定向图案。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一磁体和第二磁体在所述减磁体所在平面上的正投影之间的重叠部分落在所述减磁体内。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述减磁体与所述第一磁体的一侧主表面叠合设置，所述减磁体和所述第一磁体的所述主表面之间的距离为0-5mm。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一磁体呈圆柱状或圆环状设置，所述第二磁体呈圆环状设置，其中所述第二磁体的轴线指向所述减磁体所在平面。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一磁体呈板状设置，所述第二磁体呈柱状设置，其中所述第二磁体的轴线指向所述减磁体所在平面。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二磁体在所述减磁体所在平面上的正投影与所述第一磁体的所述主表面的几何中心或尖角在所述减磁体所在平面上的正投影彼此重叠。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述第一磁体的所述主表面呈三角形或多边形、圆形设置，所述第二磁体呈圆柱形设置。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一磁体呈板状设置，所述第二磁体呈柱状设置，所述第一磁体的主表面的尖角指向所述第二磁体的周面。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述减磁体的材质包括铁、电工钢、导磁不锈钢、铁氧体、镍或镍基合金。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述减磁体的厚度为0.1-15mm，且所述减磁体的数量根据所需的所述磁定向图案进行设置。

11.一种磁性印刷设备，其特征在于，所述磁性印刷设备包括权利要求1-10任一项所述的磁定向装置。