EA007971B1

EA007971B1 - Способ и устройство для получения рисунка в покрытии, содержащем частицы магнитного материала, за счет воздействия магнитного поля

Info

Publication number: EA007971B1
Application number: EA200600165A
Authority: EA
Inventors: Натали Беннингер; Клод-Ален Десплан; Пьер Дего; Эдгар Мюллер
Original assignee: Сикпа Холдинг С.А.
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2007-02-27
Also published as: UA86373C2; WO2005002866A1; CA2530153A1; BRPI0412160A; AP2005003475A0; AP1953A; RS51347B; IL172363A; CO5720984A2; NO20060525L; ES2304618T3; PL1641624T3; HRP20080314T3; JP5155467B2; DE602004013155T2; DK1641624T3; KR101325406B1; KR20060025171A; NO336273B1; OA13184A

Abstract

Настоящее изобретение относится к устройству и способу переноса с высокой степенью разрешения предварительно заданного магнитного рисунка на документ, отпечатанный с помощью магнитной печатной краски, в частности магнитной печатной краски с изменяющимися оптическими свойствами. Предлагаемое устройство содержит основу из композитного постоянно магнитного вещества, имеющую по меньшей мере одну плоскую или криволинейную поверхность, гравированную символами, соответствующими рисунку, который необходимо передать, причем указанное магнитное вещество постоянно намагничено предпочтительно в направлении, по существу, перпендикулярном указанной поверхности. Предлагаемый способ включает в себя запечатывание или покрытие первой поверхности листа или рулона магнитной печатной краской или покрывающим составом, приближение запечатываемого листа или рулона к гравированной поверхности основы, выполненной из намагниченного постоянно магнитного вещества, в то время как краска остается влажной, и последующее отвердевание печатной краски.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области печатания документов, имеющих средства защиты от подделки, в особенности к новым средствам для переноса рисунка защитного элемента в магнитную печатную краску, в частности магнитную печатную краску, способную изменять свой цвет, и к способу воплощения указанного рисунка.

Уровень техники

Метки, которые характеризуются спектром отражения света, зависимым от угла зрения (устройства с изменяющимися оптическими свойствами, ОУЭк) используют, как эффективные средства защиты от копирования, применяемые на банкнотах и документах. Среди указанных ОУЭк неоспоримое предпочтение получили печатные краски с изменяющимися оптическими свойствами (ОУ1 ®; ЕР 227423 В1), с их первоначального введения на средствах денежного обращения в 1987 году. Такие печатные краски составлены на основе пигмента с изменяющимися оптическими свойствами (ОУР), при этом предпочтительный тип ОУР представляет собой тонкопленочный рисунок (узор) из интерференционных чешуйчатых пигментов, описанных в патентных документах υδ 4705300, υδ 4705356, ϋδ 4721217, ϋδ 4779898, υδ 4930866, и υδ 5084351 и в описаниях родственных патентных документов. Другие подходящие типы ОУР включают в себя множество покрытых частиц, описанных в патентных документах υδ 5624486 и υδ 5824733, и тонкопленочные холестерические (т.е. хирально-нематические) жидкокристаллические пигменты красители, описанные в υδ 5807497 и υδ 5824733.

Элементы изображения с оптически переменными свойствами, отпечатанные на защищенных от подделки документах, таких как банкноты, служат главным образом для идентификации этого документа невооруженным глазом, посредством сравнения спектральных характеристик отражения, например, сравнения цвета документа, наблюдаемого под двумя или более углами зрения, по меньшей мере, под углом зрения, близким к ортогональному и под углом зрения близким к горизонтальному. Цвет изображения, зависящий от угла наблюдения, представляет собой простой информационный сигнал идентификации, который не может быть воспроизведен, не имея доступа к источнику пигмента с оптически изменяющимися свойствами, и такая идентификация может быть легко и быстро проведена человеком с улицы (любым лицом), причем почти совершенно независимо от уровня его образования.

В последнее время на открытом рынке появляется все больше и больше пигментов и составов для покрытий с изменяющимися оптическими свойствами, которые не предназначены для защиты изделий от подделки и свободно продаются для использования в различных областях, в частности, в области декоративных искусств. Хотя эти, не защищающие от подделки, пигменты и покрывающие составы с изменяющимися оптическими свойствами не демонстрируют такие же цвета и изменения цвета, как краска для печатания с переменными оптическими свойствами, используемая для банкнот, тем не менее, такие пигменты и составы оказывают возмущающее воздействие на простой сигнал идентификации, который являлся основным преимуществом красок с изменяющимися оптическими свойствами в период начала их использования для защиты печатных изделий от подделки. В связи с этим любому лицу теперь необходимо иметь определенные знания, чтобы отличить подлинную краску с изменяющимися оптическими свойствами от поддельного покрытия с изменяющимися свойствами.

Техническая проблема, которую необходимо решить в данной ситуации, заключается в разработке модификации печатной краски, характеризующейся переменными оптическими свойствами, следующего поколения, предназначенной для изготовления банкнот и печатной продукции, защищенных от подделки. Эта более совершенная модификация должна удовлетворять трем следующим требованиям:

ί) она должна служить носителем простой информации подлинности, которая может быть быстро и легко проверена любым лицом, независимо от уровня его образования;

ίί) она не должна воспроизводиться при отсутствии доступа к источнику особого пигмента с изменяющимися оптическими свойствами;

ϊϊΐ) она не должна находиться под давлением со стороны другого потенциально большого рынка или широкого промышленного применения.

Указанная техническая проблема может быть решена путем использования в краске для печатания магнитного пигмента с изменяющимися оптическими свойствами в совокупности с ориентацией магнитных частиц указанного пигмента с изменяющимися оптическими свойствами, обеспечиваемой в процессе печатания посредством наложения соответствующих магнитных полей. Такое решение удовлетворяет трем вышеуказанным требованиям.

ί) Магнитная ориентация пигмента с переменными оптическими свойствами в краске после печатания приводит к легкой опознаваемости магнитного рисунка любым лицом, что может быть достигнуто лишь путем использования специального изготовленного магнитного пигмента с изменяющимися оптическими свойствами. В этой связи следует отметить, что пигменты и составы для покрытия с переменными оптическими свойствами, которые продают для декоративного применения, являются не подходящими для магнитной ориентации.

ίί) Комбинация изменяющихся оптических и магнитных свойств в одном и том же пигменте не может быть реализована, если не иметь доступ к изготовлению такого пигмента с изменяющимися оптическими свойствами;

- 1 007971 ίίί) Магнитный пигмент с изменяющимися оптическими свойствами является более дорогим для изготовления, чем обычный пигмент с переменными оптическими свойствами, и передача магнитного рисунка требует, чтобы печатная машина была оборудована дополнительной техникой для обеспечения ориентации частиц под действием магнитного поля. Кроме того, оптический эффект магнитного рисунка далеко менее привлекателен для рынка декоративных изделий, чем эффект изменяющихся оптических свойств сам по себе. Поэтому не предполагается, что магнитная печатная краска с переменными оптическими свойствами будет иметь еще какой-либо значительный рыночный потенциал вне именно области печатания изделий с защитой от подделки.

Магнитные пигменты с изменяющимися оптическими свойствами, которые могут быть использованы для воплощения данного изобретения, раскрыты в патенте И8 4838648 А, в европейском патенте ЕР 686675 В1, а также в международных заявках АО 02/73250 А2 и АО 03/00801 А1. В последних двух патентных документах описаны самые подходящие пигменты для решения указанной технической проблемы.

Способы и технологии для ориентации магнитных частиц, содержащихся в составах для покрытия, раскрыты в уровне техники, а именно, в патентных документах И8 3676273, И8 3791864, ЕР406667В1, ЕР 556449В1, ЕР 710508А1 и АО 02/90002А2, последний из которых является ближайшим аналогом настоящего изобретения. Ни один из указанных способов, однако, не представляется походящим для передачи с высоким разрешением рисунка из магнитных частиц в процессе печатания с высокой скоростью.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение, в частности, касается нового метода наложения магнитных полей для ориентации, в процессе печатания, магнитных частиц, содержащихся в печатной краске.

Настоящее изобретение, кроме того, направлено на решение технической проблемы получения на печатном изделии магнитного рисунка (рисунка или узора из магнитных частиц), удовлетворяющего требованию определенной высокой степени разрешения, легким для осуществления и весьма надежным путем.

Неожиданно было обнаружено, что магнитный рисунок или изображение с помощью простого устройства (приспособления) могут быть перенесены с высоким разрешением на нанесенный, влажный состав для покрытия, содержащий магнитные или намагничиваемые частицы.

Указанное устройство для передачи символов под воздействием магнитного поля, например, передачи узора, рисунка или изображения, содержит основу из намагниченного постоянно магнитного материала (постоянного магнетика), предпочтительно композитного материала, например, полимерного металлизованного композита. Одна намагниченная поверхность, образованная этим материалом, служит для передачи символов, например, рисунка, узора или изображения, на влажное покрытие, нанесенное на подложку, например, на лист или рулон. Это устройство отличается тем, что поверхность постоянно намагниченной основы служит носителем символов в виде неровностей (микрорельефа) поверхности, в частности, углублений или выступов. В данном случае поверхность может быть плоской, или же она может быть криволинейной, в частности, в одном направлении и не криволинейной в другом направлении, перпендикулярном первому направлению. Кроме того, поверхность для передачи символов может быть расположена таким образом, что она имеет непосредственный контакт с подложкой, которой может служить лист или рулон.

Такое устройство, которое предпочтительно намагничено в направлении, перпендикулярном его поверхности, несущей символы, переносит гравированный рельеф в виде магнитного изображения, имеющего хорошую четкость, на лист или рулон с только что нанесенной на него и еще влажной магнитной печатной краской или составом для покрытия, когда указанный лист или рулон достаточно близко подведен к указанной гравированной поверхности. После сушки и отвердевания ориентированной указанным образом печатной краски или состава покрытия, магнитное изображение, перенесенное на лист или рулон, остается зафиксированным.

Постоянные магнитные поля могут быть созданы путем использования известных композитных магнитных материалов. Неровности на поверхности такой постоянно намагниченной магнитной основы обуславливают резкие изменения направления действия напряженности результирующего магнитного поля. Понятно, что эти неровности могут быть образованы выступами или возвышениями и/или впадинами, например, ямками или канавками различной формы. Помимо того эти неровности могут быть сформированы путем добавления вещества на поверхность основы или удаления материала с ее поверхности. Материал может быть удален, например, путем гравировки постоянно намагниченной основы так, как это известно из области техники изготовления печатных форм для глубокой печати. В качестве альтернативы может быть также реализована гравированная основа с высокой печатью. Если необходима плоская поверхность, основа может быть выровнена или покрыта путем нанесения на поверхность подходящего немагнитного материала. Например, для обеспечения плоской и гладкой внешней поверхности и сокрытия неровностей, образованных гравированными знаками, эта основа может быть покрыта пластмассовым материалом.

В качестве варианта выполнения для формирования неровностей на поверхность может быть наложен постоянно магнитный материал. Это можно осуществить, например, путем нанесения магнитного материала на определенные участки поверхности постоянного магнита с последующим покрытием всей

- 2 007971 поверхности немагнитным материалом, например, пластмассой.

Одно из основных преимуществ устройства, соответствующего данному изобретению, заключается в том, что переносимые символы могут быть по желанию заданы путем соответствующего выбора рельефа гравировки. Данное устройство может быть реализовано, используя какой-либо постоянно магнитный материал, который можно подвергать механической обработке, например, постоянно магнитные композитные материалы, содержащие порошок из хрупкого постоянно магнитного материала, находящийся в мягком металле или в материале с полимерной матрицей. Кроме того, данное устройство может наиболее легко реализовано в виде гравировки, выполненной на основе из металлизованного полимера, содержащего постоянно магнитный материал (ферропластик).

В качестве альтернативы магнитный полимерный металлизованный композитный материал, находящийся в жидком или пастообразном состоянии, может быть загружен в форму, которая является носителем негативного изображения необходимых символов. После отвердевания полимера поверхность полученной магнитной основы служит носителем знаков, передаваемых с помощью указанной формы. Однако предпочтительное воплощение изобретения предусматривает обеспечение предварительно сформованной основы из магнитного материала с последующим нанесением на нее поверхностных неровностей, отображающих символы, соответствующие конкретным требованиям по использованию.

Полимерная металлизованная основа, содержащая магнитный материал, в контексте данного описания представляет собой композитный материал, содержащий полимерное соединение типа каучука или пластмассы в качестве структурного связующего и порошок из постоянно магнитного материала в качестве наполнителя или заполнителя. Предпочтительные полимерные связующие включают эластичные материалы типа каучука, например, нитриловый каучук, Ыогбе1® (углеводородный каучук ΕΡΌΜ), Пакуй® (полиизопрен), а также Ννίοη 6 (поликапролактан), Ννίοη 12 (полилауролактам), полиамид, полифениленсульфид (РР8), эпоксидные смолы и Нура1оп® (хлорсульфированный полиэтилен). Предпочтительные постоянно магнитные порошкообразные материалы включают кобальт, железо и их сплавы, двуокись хрома, магнитные окиси шпинелей, магнитные гранаты; магнитные ферриты, включающие в себя гексаферриты, такие как гексаферрит кальция, стронция и бария (СаРе₁₂О₁₉, 8гЕе₁₂О₁₉ и ВаРе₁₂О₁₉ соответственно); сплавы алнико, сплавы самарий-кобальт (8тСо) и сплавы редкоземельных металлов с железом и бором (например, ПбЕеВ), а также постоянно магнитные производные химические соединения, основанные на указанных типах соединений и включающие их смеси. Полимерные металлизованные основы, содержащие магнитные материалы, могут поставляться потребителю из многих различных источников, например, производителями - Огоир ΑΚΝΟΕΌ (Р1ак11Гогт®) или Ма1епак МадпеНсг А1Ьапа1е, Мйаио, ΙΤ (РкМоГеггк).

Упомянутый магнитный порошкообразный материал может быть магнитно изотропным или магнитно анизотропным. В случае магнитно изотропных порошкообразных материалов находящиеся в матрице или в связующем магнитные частицы порошка предпочтительно ориентированы, так что они определяют предпочтительное направление намагничивания, выбранное перпендикулярно протяженной гравированной поверхности листа магнитного материала. Основы из изотропных полимерных металлизованных магнитных материалов, в свою очередь, могут быть намагничены одинаково хорошо во всех направлениях.

Основы из постоянно магнитных композитных материалов благоприятным образом сочетают в себе желательные магнитные свойства (высокая коэрцитивность) хрупкого и не очень хорошо поддающегося обработке феррита, Алнико, магнитов из редкоземельных и других веществ, и желательные механические свойства (гибкость, обрабатываемость на станках, вибропрочность) мягкого металла или пластмассового материала. Основа из магнитного композитного материала может быть получена любого желательного размера или формы, например, в виде тонкой гибкой пластины, которая может быть согнута и механически обработана, например, обрезана до необходимого размера, используя для этого имеющееся в распоряжении инструменты и станки для механического удаления материала, а также инструменты для удаления материала с помощью струй жидкости или лазерные инструменты. Гравировка основы из композитного постоянно магнитного материала может быть выполнена каким-либо методом или способом, известным в уровне техники, например, посредством ручной гравировки, с помощью станков для механической гравировки, а также с помощью установок для гравировки с компьютерным управлением, которые, кроме того, могут производить гравировку с помощью механических инструментов или же струй газа или жидкости с введенным в эти струи абразивом, или посредством удаления материала с помощью лазера, используя для этого, например, СО₂-, N6 -ΥΑΟ- или эксимерный лазеры.

В соответствии с настоящим изобретением основу в виде листа или пластины из композитного постоянно магнитного материала, предпочтительно ориентированного анизотропно, гравируют и намагничивают предпочтительно в направлении по существу перпендикулярном гравированной поверхности листа. По существу перпендикулярно в контексте данного изобретения означает направление, которое отклоняется от перпендикулярного не более чем на 30°.

Согласно данному изобретению определенные пользователем символы гравируют, по меньшей мере, на одной поверхности указанной основы из постоянно магнитного композитного материала. При этом гравировка может производиться или до или после операции намагничивания. Гравировка должна иметь достаточную глубину, для того чтобы создать заметное возмущение магнитного поля на поверхности.

- 3 007971

Указанное возмущение магнитного поля, обусловленное локальным отсутствием магнитного материала, проявляется в искривлении силовых линий магнитного поля, которые, в свою очередь, способны соответствующим образом ориентировать магнитные частицы во влажном покрывающем составе на отпечатанном изделии, когда это последнее находится достаточно близко от устройства, например, размещено поверх гравированного магнитного устройства.

Указанная гравированная и намагниченная основа может быть выполнена в виде плоской пластины, или, в качестве альтернативы и предпочтительно, в виде искривленной пластины, имеющей цилиндрическую поверхность, приложенной к внешней поверхности вращающегося цилиндра печатной машины (вокруг внешней поверхности) с целью непрерывного переноса магнитного рисунка на отпечатываемые с повышенной скоростью документы. Указанная плоская или искривленная пластина, кроме того, может быть установлена на опоре любого типа.

Указанная гравировка на пластине или основе может быть залита полимером, который может содержать наполнители. Наполнителем может служить магнитно-мягкий материал, предназначенный для изменения магнитного потока в месте расположения гравировки, или наполнителем может быть магнитный или немагнитный материал любого другого типа, с тем, чтобы изменить характеристики магнитного поля или упростить процесс получения гладкой поверхности. Пластина или основа, при использовании для печатания с высокой скоростью, дополнительно может иметь обработанную поверхность для облегчения контакта с печатными изделиями, снижения трения и/или износа и/или электризации.

Настоящее изобретение может быть реализовано на любом типе листового или рулонного запечатываемого материала, в особенности, на материалах, используемых для изготовления банкнот, ценных бумаг, официальных документов, марок акцизного сбора, маркировочных знаков, фольги, нитей или декалькомании. Листовой или рулонный материал, на котором производят печатание, может представлять собой бумагу или полимер (например, РЕ, РР, РУС) и может включать как один слой, так и большое количество слоев.

Авторы настоящего изобретения полагают, что влияние гравировки на магнитное поле можно объяснить следующим образом (со ссылкой на имитацию магнитного поля, отображенную на фиг. 1а).

Основа А в виде пластины из постоянно магнитного материала Р намагничена в направлении перпендикулярном ее протяженной поверхности, так, что в результате первая сторона представляет собой северный полюс (Ν) магнита, а вторая сторона является южным полюсом (8). Линии магнитного поля по определению выходят из северного полюса (Ν) и входят в южный полюс (8). Гравировку производят в одной из областей полюса указанной пластины (северного полюса в отображенном на чертеже случае).

В месте выполнения гравировки материал, создающий магнитное поле, отсутствует, и потенциал магнитного полюса Ν в нижней части гравировки ниже, чем потенциал магнитного полюса Ν негравированной поверхности. Линии магнитного поля в непосредственной близости от гравировки последовательно вогнуты вниз, так что они направлены в сторону нижней части гравировки, которая находится при более низком магнитном Ν-потенциале и, следовательно, представляет собой локальный южный полюс относительно негравированной поверхности. Таким образом, в месте расположения гравировки создается резкий переход магнитного поля, эквивалентный Ν-8-Ν структуре магнитных полюсов. Другими словами, гравировка одного полюса (например, северного полюса) намагниченного постоянно магнитного материала приобретает полярность противоположного знака (например, полярность южного полюса).

В альтернативном примере воплощения и в соответствии с имитацией магнитного поля, отображенной на фиг. 1Ь, гравировка на постоянно намагниченной основе может быть, помимо того, заполнена другим материалом. Указанным заполняющим материалом, может быть, например, полимер, имеющий такие же механические свойства, что и указанная основа из постоянно магнитного полимера. Заполнение гравировки приводит к тому, что гравированная пластина вновь приобретает гладкую поверхность, которая имеет преимущество при проведении операций печатания и передачи магнитного изображения. Заполняющий полимер, кроме того, может содержать добавку, которая может быть выбрана из немагнитных материалов, таких как СаСО₃ или Т1О₂, или из магнитных материалов, таких как магнитно-мягкое железо или материалы с низкой остаточной намагниченностью. Изображенное на фиг. 1Ь устройство выполнено таким же, что и гравированная постоянно магнитная пластина согласно фиг. 1а, но выгравированный в пластине промежуток (пробел) дополнительно заполнен магнитно-мягким железом с магнитной проницаемостью μ=2000. Переход магнитного поля на этой гравировке в качественном отношении такой же, как и в отсутствии железа-наполнителя, хотя выражен некоторым образом более резко благодаря концентрации поля, обусловленной наличием магнитно-мягкого железа.

Фиг. 1с отображает имитацию магнитного поля для устройства, описанного в аналоге (\УО 02/90002 А2, р.27-28), в котором намагничиваемая печатная форма, например, печатная форма из магнитномягкого железа с профилированным или рельефным изображением на одной поверхности находится под действием магнитного поля, сосредоточенного на печатной форме (и созданного на указанной фигуре постоянным 8-Ν магнитом (99) расположенным под гравированной печатной формой из магнитно-мягкого железа с μ=2000). На поверхности гравировки отсутствует резкий переход локального Ν-8-Ν магнитного поля, скорее имеет место лишь до некоторой степени постепенное изменение намагниченности, что приводит к не резко выраженным эффектам ориентации, отмеченным в вышеупомянутом патентом

- 4 007971 документе - аналоге. Поэтому известное из указанного аналога устройство не способно переносить на магнитную печать четкие изображения, такие как текст или рисунок, полученные с помощью магнетика.

Элементы гравировки должны быть достаточно большими и глубокими, для того чтобы обеспечить проникновение результирующих изменений локального магнитного поля через отпечатываемый листовой или рулонный материал или через воздушный зазор в магнитное покрытие, которое необходимо ориентировать. Дальняя зона магнитного диполя, соответствующая локально образованным переходам Ν-8N (соответственно 8-Ν-8), уменьшается от расстояния по кубической зависимости, что заслуживает внимания. Обычно используемые листы бумаги имеют толщину порядка 100 мкм. Минимальная ширина и глубина гравированных элементов, например, гравированной линии, предпочтительно должна превышать толщину листа или рулона. Предпочтительно размер гравированных элементов по меньшей мере в два раза превышает толщину указанного носителя. Гравировка, следует отметить, может быть любого профиля, из которых заслуживают внимания треугольник, полуокружность, прямоугольник. Предпочтительны прямоугольные профили, поскольку они обеспечивают резкое ограничение элемента (четкость изображения). Кроме того, следует отметить, что большее изменение локального магнитного поля будет создавать более глубокая гравировка, которая поэтому является предпочтительным выбором.

Согласно другому аспекту данное изобретение раскрывает способ передачи предварительно заданного символа, например, магнитного рисунка или изображения, на печатный документ. Предложенный способ включает в себя следующие стадии:

a) нанесение слоя печатной краски или покрывающего состава, по меньшей мере, на часть первой поверхности листа или рулона, при этом указанная печатная краска или покрывающая композиция содержит по меньшей мере один тип магнитных или намагничиваемых частиц;

b) воздействие на покрытый лист или рулон, прошедший стадию а), в то время как нанесенная краска или покрывающая композиция остается влажной, магнитного поля, созданного на поверхности основы из постоянно магнитного материала, при этом указанное основание является носителем предварительно заданных символов в виде неровностей поверхности, в результате чего магнитные или намагничиваемые частицы могут ориентироваться в указанном магнитном поле;

c) отвердевание краски или покрывающего состава, что необратимо фиксирует ориентацию магнитных частиц, приобретенную ими на стадии Ь);

при этом основа из постоянно магнитного материала постоянно намагничена, а намагничивание предпочтительно ориентировано в направлении по существу перпендикулярном поверхности, несущей символы.

Настоящее изобретение раскрывает также способ непрерывного переноса, на печатной машине, предварительно выбираемых символов, например, рисунка или изображения, на отпечатываемый документ, при этом предложенный способ включает в себя следующие стадии:

a) установка устройства в виде тонкой пластины вокруг вращаемого цилиндра, причем указанное пластинчатое устройство включает в себя основу из постоянно магнитного вещества, несущую предварительно выбираемые символы в виде поверхностного рельефа, предпочтительно глубокой печати, формирующего рисунок или изображение на указанной поверхности, которую размещают на внешней поверхности цилиндра;

b) запечатывание, по меньшей мере, части первой поверхности листа или рулона с помощью печатной краски, содержащей по меньшей мере один тип магнитных или намагничиваемых частиц;

c) воздействие на запечатываемый лист или рулон, прошедший стадию а), в то время как нанесенная краска остается влажной, магнитным полем, созданным на поверхности основы, что позволяет магнитным или намагничиваемым частицам ориентироваться в указанном магнитном поле;

б) отвердевание краски или покрывающего состава, что необратимо фиксирует ориентацию магнитных частиц, приобретенную ими на стадии с);

при этом основа указанного пластинчатого устройства, выполненная из постоянно магнитного материала, постоянно намагничена, а намагничивание предпочтительно ориентируют в направлении по существу перпендикулярном поверхности, служащей носителем символов.

Стадию воздействия магнитного поля пластинчатой основы на нанесенную печатную краску или состав для покрытия согласно данному изобретению осуществляют, в контексте настоящего описания, при подведении покрытой или запечатанной подложки, т.е. листа или рулона, достаточно близко к гравированной намагниченной поверхности указанной основы. Приближение или подвод листа (или рулона) и основы близко друг к другу позволяет магнитным частицам в запечатанном слое или слое покрытия приобрести ориентацию, соответствующую действию магнитного поля. Заслуживает внимание, что лист или рулон практически может быть приведен в механический контакт с намагниченной поверхностью указанной основы. В качестве альтернативы, может быть обеспечено наличие очень малого воздушного зазора или промежуточного разделительного слоя.

В частном предпочтительном примере воплощения вторая поверхность указанного листа или рулона, противоположная запечатанной или покрытой первой поверхности, приближена к гравированной поверхности основы из намагниченного постоянно магнитного композита или имеет с ней слабый контакт.

Указанная основа из намагниченного композитного материала предпочтительно представляет собой основу устройства, описанную выше. Согласно другому аспекту данного изобретения заявлен способ

- 5 007971 получения указанного устройства, при этом заявленный способ включает в себя следующие стадии:

a) обеспечение устройства, содержащего ненамагниченную основу из постоянно магнитного материала, которая имеет, по меньшей мере, одну плоскую или криволинейную поверхность;

b) создание на поверхности основы рельефа, предпочтительно путем гравировки предварительно заданных символов на указанной поверхности основы, соответствующей стадии а);

c) намагничивание перманентно гравированной основы, прошедшей стадию Ь), предпочтительно в направлении по существу перпендикулярном гравированной поверхности.

В качестве варианта способ получения указанного устройства включает в себя следующие стадии:

a) обеспечение устройства, содержащего ненамагниченную основу из постоянно магнитного материала, имеющую, по меньшей мере, одну плоскую или криволинейную поверхность и намагниченную предпочтительно в направлении по существу перпендикулярном указанной поверхности;

b) создание на поверхности основы рельефа, предпочтительно путем гравировки предварительно заданных символов на указанной поверхности основы, соответствующей стадии а).

Указанная основа из постоянно магнитного материала предпочтительно представляет собой полимерный металлизованный композит такой, как был описан выше. Гравировку символов предпочтительно осуществляют путем использования инструментов для удаления материала, выбранных из группы, включающей инструменты для механического удаления материала, инструменты для удаления с помощью газовых или жидкостных струй, и лазерные инструменты.

Печатная краска или покрывающий состав, содержащий по меньшей мере один тип магнитных частиц, предпочтительно представляет собой магнитную краску с изменяющимися оптическими свойствами, содержащую магнитный пигмент с изменяющимися оптическими свойствами. Указанный магнитный пигмент с изменяющимися оптическими свойствами, подходящий для осуществления изобретения, содержит набор контактирующих слоев, в котором один из слоев, предпочтительно центральный слой, содержит магнитный материал. Относительно других особенностей структуры магнитных пигментов с переменными оптическими свойствами можно сделать ссылку на патентные документы, упомянутые в разделе описании уровень техники, в частности на И8 4838648, ЕР 686675, АО 02/73250 и АО 03/00801.

Печатную краску или состав покрытия, кроме того, предпочтительно выбирают из группы жидких печатных красок, включающих краски для трафаретной печати, краски для глубокой печати и краски для флексографской печати. Жидкие краски при температуре 20°С имеют типичную вязкость, находящуюся в интервале от 0,1 до 5 Па-с, и обеспечивают легкую ориентацию магнитного пигмента. Механизм отверждения печатной краски может быть основан на испарении растворителя и воды, а также на затвердевании под действием УФ-излучения или на сочетании механизмов отверждения, основанных на испарении растворителей, действии УФ-излучения и других сложных реакций, таких как реакция оксиполимеризации и реакция со сшиванием полимеров.

Способ согласно настоящему изобретению позволяет получить магнитные рисунки с использованием магнитных печатных красок и магнитных печатных красок с изменяющимися оптическими свойствами, которые обеспечивают беспрецедентную графическую четкость изображения. Можно напечатать, например, текст в виде магнитного рисунка, выполненного на участке с оптически переменными свойствами краски, с использованием при этом жидкой печатной краски, например, печатной краски для глубокой печати. Указанный текст может оптически проявляться в виде рельефа (трехмерный эффект), хотя сам отпечаток остается геометрически плоским. Такой способ предпочтительно используют для производства банкнот, ценных бумаг, официальных документов, марок акцизного сбора, маркировочных знаков, фольги, нитей или декалькоманий. Изделия, полученные в результате применения раскрытого здесь способа, к тому же, легко узнаваемы как таковые.

Описание чертежей

Фиг. 1 - имитация магнитного поля (полученная с использованием общедоступной программы νίζίιηαβ 2.5, 1о1т 81иат1 Втее1е8ои, 2003):

a) поперечное сечение с линиями магнитного поля, проходящими через гравировку, выполненную с использованием прямоугольных профилей в вертикальной намагниченной пластине из постоянно магнитного материала;

b) поперечное сечение с линиями магнитного поля, проходящими через гравировку в намагниченной под прямым углом пластине, выполненной из постоянно магнитного материала с наполнителем из магнитно-мягкого железа (μ=2000);

c) поперечное сечение с линиями магнитного поля, проходящими через аналогичную гравировку в пластине из магнитно-мягкого железа (μ=2000), намагниченного с помощью нижерасположенного постоянного магнита.

Фиг. 2:

a) гравированное изображение на гибкой магнитной пластине из пластоферрита, намагниченной в направлении перпендикулярном поверхности пластины;

b) магнитное изображение, перенесенное на небольшой участок для глубокой печати, полученное из печатной магнитной краски с оптически переменными свойствами, с изменением цвета с пурпурного

- 6 007971 на зеленый (шкала в сантиметрах).

Фиг. 3:

a) гравированное изображение на гибкой магнитной пластине из пластоферрита, намагниченной перпендикулярно поверхности пластины;

b) магнитное изображение, перенесенное на небольшой участок для флексографской печати из магнитной печатной краски с оптически переменными свойствами, с изменением цвета с зеленого на голубой (шкала в сантиметрах).

Фиг. 4:

b) магнитное изображение, перенесенное на небольшой участок для глубокой печати (осуществляемой с отверждением с помощью УФ-излучения) с применением краски с магнитно-мягким материалом (шкала в сантиметрах).

Фиг. 5:

b) магнитное изображение, перенесенное на небольшой участок для глубокой печати из печатной краски, содержащей магнитный материал с определенной величиной коэрцитивности (шкала в сантиметрах).

Примеры воплощений изобретения

Пример 1.

Пластина из пластоферрита, намагниченная в направлении перпендикулярном ее поверхности (модель М100.8, Маигег тадпеБсз АО, СН-8627 Огиптдеп), была гравирована на установке для механической гравировки, управляемой с помощью компьютера, текстом различных размеров (см. фиг. 2а). Гравировка имела следующие характеристики:

Высота и ширина текста: от 3 до 7 мм

Глубина гравировки: от 150 мкм для самых малых символов до 250 мкм для самых больших

Ширина линии: от 200 мкм для самых малых символов до 800 мкм для самых больших

Была приготовлена печатная краска ОУ1® для сеточной печати (шелкографии), содержащая магнитный пигмент с изменяющимися оптическими свойствами, нижеследующего состава:

Диэтил кетон	23%
Этил дигликоль	29%
Раствор Уту1 УМСА (Цтоп СагЫбе)	22%
ΒΥΚ-053 (ВУК)	1 %
Магнитный пигмент с изменяющимися оптическими свойствами*	25%

* Изменение цвета с пурпурного на зеленый; использована структура из 7 слоев такая, как описана в \СО 02/73250: Сг/МдБ₂/А1/Бе-№/А1/МдБ₂/Сг. Сплав Бе-Νι состоял из Бе - 85% и N1 - 15%.

Перед вводом добавки и пигмента виниловый каучук был растворен в кетон-гликолевом растворе. Вязкость регулируют с помощью той же смеси растворителя с тем, чтобы достигнуть величины вязкости, равной 1 Па-с при 25°С. В определенных печатных машинах для сгущения печатной краски может быть необходимо дополнительное использование антивспенивателя.

Печатная краска была нанесена на стандартную покрытую бумагу (80 г/см²) в виде участка для глубокой печати, а запечатанная бумага была помещена, оставаясь еще влажной, на гравированную магнитную пластину, описанную выше, при этом обратная сторона запечатанной бумаги была оставлена незащищенной от гравированной верхней стороны магнитной пластины. Печатная краска затем была высушена по месту с помощью потока горячего воздуха.

На фиг. 2Ь показано, что гравированный рисунок магнитной пластины был перенесен с высоким разрешением на участок магнитной печатной краски с оптически переменными свойствами. Перенесенный рисунок демонстрирует некоторый вид трехмерного эффекта и кажется движущимся при рассмотрении полученного отпечатка под различными углами зрения.

Пример 2.

Пластина из пластоферрита (модель М201.1, Маигег тадпеБез АО, СН-8627 Огиптдеп) была намагничена в направлении перпендикулярном поверхности и затем гравирована на установке для механической гравировки, управляемой с помощью компьютера, геометрическими фигурами (две пирамиды, см. фиг. 3 а). Гравировка имела следующие характеристики:

Высота и ширина текста: от 1,5 до 2,4 см;

Глубина гравировки: 200 мкм;

Ширина линии: 200 мкм;

- 7 007971

Гравировка, соответствующая верхней из показанных пирамид, была заполнена полимером, так, чтобы получить в результате ровную поверхность гравированной пластины; гравировка, соответствующая нижней пирамиде, была оставлена без изменений.

Была приготовлена печатная краска ОУ1® для флексографской печати, содержащая магнитный пигмент с изменяющимися оптическими свойствами, нижеследующего состава:

Неокрил ВТ-105 (Ауес1а)	41,5%
Деионизованная вода	18%
Ооу/апо1 ИРМ (ϋοχν)	6%
АМР-95 ^1М(Ап_ёиз Сйепйе ОтйН)	1,5 %
Неокрил ВТ-100	7%
Тедо Роашех 800 (Тейо Сйегше 8егу1се ОтЬН)	0,5%
Аэросил 200 (Оедизза)	0,5%
Магнитный пигмент с изменяющимися оптическими свойствами*	25%

* Изменение цвета с зеленого на голубой; структура из 5 слоев такая, как описана в патенте И8 4838648: Сг/МдЕ₂/№/МдЕ₂/Сг, получена от производителя - ЕБЕХ Ргойис1з 1пс., 8ап1а Коза, СА.

Ингредиенты данной композиции были объединены друг с другом, и вязкость полученной смеси регулировали с помощью деионизованной воды для достижения величины 20-40 с ΌΙΝ4 при температуре 25°С.

Полученная таким путем печатная краска была нанесена в виде пятна на стандартную ценную бумагу (100 г/м²), после чего запечатываемая бумага была обработана так, как описано в примере 1.

Фиг. 3Ь показывает, что выгравированный на пластине рисунок передан на участок с печатной краской с хорошим разрешением (четкостью), которая оставалась по существу неизменной при заполнении гравировки полимером.

Пример 3.

Пластина из пластоферрита, такая как использована в примере 1, была гравирована на машине для механической гравировки, управляемой с помощью компьютера, с получением на пластине текста (см. фиг. 4а). Характеристики гравировки были следующими:

Высота и ширина текста: 7 мм;

Глубина гравировки: 250 мкм;

Ширина линии: 300 мкм.

Краска для трафаретной печати, содержащая магнитно-мягкий материал, высушенная с помощью УФ-излучения, была приготовлена по известной методике в соответствии с нижеследующим составом:

Олигомер эпоксиакрилата	37,5 %
Мономер триоксиметилпропан триакрилата	14%
Мономер трипропиленгликоль диакрилата	14%
Оепогай 16 (Кайл)	1 %
Тонкий порошок железа	25%
Аэросил 200 (Г)едизза-Ние1з)	1 %
1гдазиге 500 (С1ВА)	6%
Оепосиге ΕΡϋ (Кайи)	2%

На участок подложки, изготовленной из белого РУС (100 г/см²), нанесена печатная краска с использованием трафаретной печати, и запечатанная подложка была обработана так, как описано в примере 1, за исключением того, что печатная краска была высушена по месту в установке для отверждения, осуществляемого с помощью УФ-излучения.

Фиг. 4 вновь демонстрирует, что рисунок, выгравированный на пластине, передан на участок, покрытый печатной краской, содержащей магнитно-мягкий материал; покрытый краской участок демонстрирует трехмерный эффект и кажется движущимся при рассмотрении полученного отпечатка под различными углами зрения.

Пример 4.

Пластина из пластоферрита, такая как использована в примере 1, была гравирована на машине для механической гравировки, управляемой с помощью компьютера, с получением на пластине круга, неза

- 8 007971 полненного внутри. В его центре была выполнена подобная фигура меньшего диаметра с более глубокой гравировкой (см. фиг. 5а). Характеристики гравировки были следующими:

Диаметры первых (больших) кругов: 2 и 1,2 см;

Глубина гравировки первого диска: 150 мкм;

Диаметры вторых (меньших) кругов: 1,5 и 0,7 см;

Глубина гравировки второго диска: 250 мкм.

С применением известной методики была приготовлена печатная краска для глубокой печати, содержащая магнитное вещество с определенной коэрцитивностью, имеющая нижеследующий состав:

Этанол	25 %
Этил ацетат	24%
Дициклогексилфталат (ИштоП 66, Вауег)	5%
Смола, модифицированная фумаровой кислотой (ЕККАМАК 3270, КоЬег! Кгаетег СгтЬН & Со)	5%
Поливинилбутиралевая смола (Ρΐοίοίοπη ΒΝ18 Шаскег-Сйепне ОтЬН)	13%
Магнитный пигмент 345 ВАЗЕ	15%
Этанол	4%
Этил ацетат	8%

Указанные смолы перед включением в их состав пигмента были растворены в растворителях. С помощью растворяющей смеси регулировали вязкость состава до достижения величины вязкости 20-40 с ΌΙΝ4 при температуре 25°С.

Печатная краска была нанесена в виде пятна на стандартную ценную бумагу (100 г/м²), и запечатанная бумага далее была обработана так, как описано в примере 1.

Фиг. 5Ь показывает, что гравированный рисунок на пластине даже в этом случае переносится на окрашенное пятно; последнее демонстрирует трехмерный эффект и кажется перемещающимся, когда полученный отпечаток рассматривают под различными углами обозрения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для переноса символов, например рисунка или изображения, на влажный состав для покрытия, например состав покрытия, включающий по меньшей мере один тип магнитных или намагничиваемых твердых частиц, за счет воздействия магнитного поля, содержащее основу из постоянно магнитного материала, который постоянно намагничен в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности основы, отличающееся тем, что указанная поверхность основы служит носителем символов в виде гравированного рельефа, вызывающего возмущение ее магнитного поля, при этом указанная основа представляет собой или плоскую пластину, или пластину с цилиндрической криволинейной поверхностью, предпочтительно установленную на вращающемся цилиндре печатной машины.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основа из постоянно магнитного материала представляет собой полимерный металлизованный композит, содержащий полимер с макромолекулами и постоянно магнитный порошкообразный материал, при этом магнитный порошок выбран из группы магнитных материалов, включающей кобальт, железо и их сплавы, двуокись хрома, магнитные окислы шпинелей, магнитные гранаты, ферромагнетики, включающие гексаферриты, сплавы алнико, самарийкобальтовые сплавы и сплавы редкоземельных металлов с железом и бором.
3. Устройство по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанная основа установлена на опоре.
4. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что указанная поверхность покрыта немагнитным материалом, который предпочтительно заполняет гравировку, выполненную на указанной основе.
5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что указанная гравировка основы заполнена магнитным материалом.
6. Устройство по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что указанная поверхность обработана для обеспечения снижения сопротивления трения и/или износа.
7. Способ передачи с помощью магнитного поля заранее заданных символов, например, рисунков или изображений, на напечатанный документ, включающий в себя следующие стадии:

а) нанесение слоя печатной краски или покрывающего состава по меньшей мере на часть первой поверхности листа или рулона, при этом указанная печатная краска или покрывающий состав содержит

- 9 007971 по меньшей мере один тип магнитных или намагничиваемых частиц;

b) воздействие на покрытый лист или рулон, прошедший стадию а), в то время как нанесенная краска или покрывающий состав остается влажным, магнитным полем, созданным на поверхности основы из постоянно магнитного материала, при этом указанная основа представляет собой печатную форму с плоской или криволинейной цилиндрической поверхностью, предпочтительно смонтированную на вращающемся цилиндре печатной машины и является носителем предварительно заданных символов в виде неровностей поверхности, в результате чего магнитные или намагничиваемые частицы могут ориентироваться в указанном магнитном поле;

c) отвердевание краски или покрывающего состава, что необратимо фиксирует ориентацию магнитных частиц, приобретенную ими на стадии Ь);

в котором основа из постоянно намагниченного материала постоянно намагничена в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности основы, несущей символы, при этом гравированные символы на указанной поверхности вызывают возмущение магнитного поля.
8. Способ непрерывной передачи с помощью магнитного поля на печатную машину заранее заданных символов, например рисунков или изображений, на напечатанный документ, включающий в себя следующие стадии:

a) размещение устройства, представляющего собой тонкую печатную форму вокруг вращающегося цилиндра, при этом указанное устройство включает в себя основу из постоянно магнитного материала, служащую носителем предварительно заданных символов, выгравированных на ее поверхности, причем указанная поверхность с гравировкой расположена на внешней поверхности цилиндра;

b) запечатывание по меньшей мере части первой поверхности листа или рулона печатной краской, при этом печатная краска содержит по меньшей мере один тип магнитных или намагничиваемых твердых частиц;

c) воздействие на покрытый лист или полотно, прошедшее стадию Ь), в то время как печатная краска остается влажной, магнитным полем, созданным на поверхности основы, выполненной из постоянно магнитного материала, служащей носителем символов, в результате чего магнитные или намагничиваемые частицы могут ориентироваться в указанном магнитном поле;

б) отвердевание краски или покрывающего состава, что необратимо фиксирует ориентацию магнитных частиц, приобретенную ими на стадии с);

в котором основа из постоянно намагниченного материала постоянно намагничена в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности основы, несущей символы, при этом гравированные символы на указанной поверхности вызывают возмущение магнитного поля.
9. Способ по п.7 или 8, в котором вторую поверхность указанного листа или рулона, противоположную указанной запечатанной или покрытой первой поверхности, подвергают воздействию магнитного поля, действующего на поверхности основы, несущей символы и выполненной из намагниченного постоянно магнитного материала.
10. Способ по одному из пп.7-9, в котором указанная основа из постоянно магнитного материала представляет собой полимерный металлизованный композит, который содержит полимер с макромолекулами и постоянно магнитный порошкообразный материал, при этом магнитный порошкообразный материал выбран их группы магнитных материалов, включающей кобальт, железо и их сплавы, двуокись хрома, магнитные окислы шпинелей, магнитные гранаты, ферромагнетики, содержащие магнитные гексаферриты, сплавы алнико, сплавы самария с кобальтом и сплавы редкоземельных металлов с железом и бором.
11. Способ по одному из пп.7-10, в котором указанная поверхность устройства обработана с целью снижения сопротивления трения и/или износа.
12. Способ по одному из пп.7-11, в котором гравировка на указанной поверхности заполнена магнитным или немагнитным материалом.
13. Способ по одному из пп.7-12, в котором печатная краска или покрывающий состав выбран из группы, включающей краски для глубокой печати, краски для трафаретной печати и краски для флексографской печати.
14. Способ по одному из пп.7-13, в котором по меньшей мере один тип магнитных частиц представляет собой магнитный пигмент с изменяющимися оптическими свойствами.
15. Способ по одному из пп.7-14, в котором указанный лист или рулон используют для изготовления банкноты, ценной бумаги, официального документа, марки акцизного сбора, маркировочного знака, фольги, нити или декалькомании.
16. Применение устройства, содержащего основу из постоянно намагниченного магнетика, имеющего поверхность, несущую символы в виде гравировки для индуцированного магнитным полем переноса указанных символов, например рисунка или изображения, на влажный слой покрытия, нанесенный на лист или рулон, при этом указанная основа постоянно намагничена в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности основы, несущей символы, гравированные символы на указанной поверхности вызывают возмущения магнитного поля, а слой покрытия содержит по меньшей мере один тип магнитного пигмента с изменяющимися оптическими свойствами.

- 10 007971
17. Печатное изделие, предпочтительно банкнота, ценная бумага, официальный документ, марка акцизного сбора, маркировочный знак, фольга, нить или декалькомания, содержащее по меньшей мере один слой покрытия, который, кроме того, содержит по меньшей мере один тип магнитных частиц пигмента с изменяющимися оптическими свойствами, отличающееся тем, что символы отображаются в указанном слое покрытия, в то время как этот слой остается влажным, за счет избирательной ориентации магнитных частиц с изменяющимися оптическими свойствами, как результат воздействия на слой покрытия магнитного поля, действующего на поверхности устройства, соответствующего одному или более из пп.1-6, после чего покрывающий слой отвердевает.
18. Способ изготовления устройства согласно одному или более из пп.1-6, включающий в себя следующие стадии:

a) обеспечение устройства, содержащего ненамагниченную основу из постоянно магнитного материала, при этом основа имеет по меньшей мере одну плоскую или цилиндрическую криволинейную поверхность;

b) гравировка предварительно заданных символов на указанной поверхности основы, прошедшей стадию а);

c) непрерывное намагничивание гравированной основы согласно стадии Ь) в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности, несущей на себе символы.
19. Способ изготовления устройства согласно одному или более из пп.1-6, включающий в себя следующие стадии:

a) обеспечение устройства, содержащего постоянно намагниченной основу из постоянно магнитного материала, при этом основа имеет по меньшей мере одну плоскую или криволинейную цилиндрическую поверхность и намагничена в направлении, по существу, перпендикулярном указанной поверхности;

b) гравировка предварительно заданных символов на указанной поверхности основы, прошедшей стадию а).
20. Способ изготовления устройства согласно одному из пп.18-19, в котором указанная основа из постоянно магнитного материала представляет собой полимерный металлизованный композит, содержащий полимер с макромолекулами и постоянно магнитный порошкообразный материал, при этом магнитный порошкообразный материал выбран из группы магнитных материалов, включающей кобальт, железо и их сплавы, двуокись хрома, магнитные окислы шпинелей, магнитные гранаты, ферромагнетики, содержащие магнитные гексаферриты, сплавы алнико, сплавы самария с кобальтом и сплавы редкоземельных металлов с железом и бором.
21. Способ изготовления устройства согласно одному из пп.19-20, в котором гравировку символов осуществляют с помощью инструментов, выбранных из группы, включающей инструменты для механического удаления материала, инструменты для удаления с помощью газовых струй, инструменты для удаления с помощью жидкостных струй и лазерные инструменты.