ES2304618T3

ES2304618T3 - Metodo y medios para producir un diseño magneticamente inducido en un revestimiento que contiene particulas magneticas.

Info

Publication number: ES2304618T3
Application number: ES04763041T
Authority: ES
Inventors: Nathalie Benninger; Claude-Alain Despland; Pierre Degott; Edgar Muller
Original assignee: SICPA Holding SA
Current assignee: SICPA Holding SA
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: DE602004013155D1; MXPA05013926A; EP1641624B1; RS51347B; RS20060001A; AP2005003475A0; AU2004254219B2; CN1812886A; ATE392313T1; DE602004013155T2; EP1493590A1; AU2004254219A1; EG24948A; JP2007527329A; KR20060025171A; SI1641624T1; CN1812886B; US7691468B2; EA007971B1; IL172363A

Abstract

Un dispositivo para transferir magnéticamente indicaciones, tales como un diseño o una imagen, a una composición de revestimiento húmeda aplicada a un substrato, tal como una lámina o una malla, dicha composición de revestimiento comprende por lo menos un tipo de partículas magnéticas o susceptibles de imantación, y dicho dispositivo comprende un cuerpo de material magnético permanente, dicho material magnético está imantado en forma permanente en una dirección sustancialmente perpendicular a una superficie de dicho cuerpo, caracterizado porque - dicha superficie del cuerpo porta indicaciones en forma de grabados, que ocasionan perturbaciones de su campo magnético, y - dicho cuerpo puede ser una placa plana, o una placa cilíndricamente curvada, de preferencia montada sobre un cilindro giratorio en una máquina impresora.

Description

Método y medios para producir un diseño magnéticamente inducido en un revestimiento que contiene partículas magnéticas.

Campo de la invención

La invención se encuentra en el campo de impresión de documentos de seguridad. Esta se refiere a medios novedosos para transferir un diseño de seguridad en tinta magnética, en particular tinta con corrimiento de color magnético, y un método para realizar dicho diseño.

Antecedentes de la invención

Las marcas que presentan un espectro de reflexión de luz dependiente del ángulo de visión ("dispositivos ópticamente variables", OVD), se utilizan como medios anti-copia eficientes en billetes bancarios y documentos de seguridad. Entre los OVD, las tintas ópticamente variables (OVI®; EP 227,423 B1) han adquirido una posición pre-eminente desde su introducción por primera vez en el papel moneda en el año de 1987. Dichas tintas se formulan con base en el pigmento ópticamente variable (OVP), siendo un tipo preferido de OVP el dispositivo de interferencia óptica de película delgada, en escamas descrito en las patentes US 4,705,300; US 4,705,356; US 4,721,217; US 4,779,898; US 4,930,866; US 5,084,351 y en las descripciones relacionadas. Otros tipos útiles de OVP comprenden las partículas revestidas de capa múltiple descritas en las patentes US 5,624,486 y US 5,607,504, y los pigmentos de cristal líquido colestérico de película delgada (es decir quiral-nemática) descritos en las patentes US 5,807,497 y US 5,824,733.

Las características impresas ópticamente variables en documentos de seguridad tales como billetes bancarios están dirigidos principalmente a la autenticación del documento por el ojo humano a simple vista, a través de una inspección de las propiedades de reflexión espectral de la característica, es decir su color, en dos o más ángulos de visión diferentes, por lo menos en un ángulo de visión casi ortogonal y en una visión casi rasante. Dicho color dependiente del ángulo es un "mensaje sencillo" de autenticidad, el cual no puede ser reproducido sin tener acceso a la fuente del pigmento ópticamente variable, y el cual puede ser verificado rápida y fácilmente por el "hombre común", y esto depende en gran manera de su nivel de educación.

En tiempos recientes, los pigmentos ópticamente variables de tipo no seguridad y las composiciones de revestimiento se han presentado cada vez más en el mercado libre, vendido libremente para la mayoría de diversas aplicaciones, en especial en el campo de artes decorativas. Aunque estos pigmentos y composiciones de revestimiento ópticamente variables de tipo no seguridad no presentan los mismos colores y cambios de color que las tintas ópticamente variables utilizadas en los billetes bancarios, estos no obstante tienen el efecto de perturbar el "mensaje sencillo" de autenticidad, lo cual fue el triunfo principal de las tintas ópticamente variables al momento de su introducción en la impresión de documentos de seguridad. El "hombre común" de ahora en adelante necesita ser educado para distinguir a una tinta ópticamente variable genuina en un billete bancario de un revestimiento ópticamente variable decorativo.

El problema técnico que se resuelve en este contexto es encontrar una actualización de siguiente generación para tinta ópticamente variable en billetes bancarios y productos de impresión de seguridad. Esta actualización debe cumplir los siguientes tres requisitos:

i) Debe llevar un "mensaje sencillo" de autenticidad que se pueda inspeccionar rápida y fácilmente por parte del "hombre común", independiente de su nivel de educación;

ii) No debe ser reproducible sin tener acceso a la fuente del pigmento ópticamente variable particular;

iii) no debe estar bajo presión proveniente de otro mercado potencialmente grande o aplicación industrial.

El problema técnico indicado se puede solucionar mediante el uso de pigmento ópticamente variable magnético en una tinta para impresión, en conjunto con una orientación de las partículas de pigmento magnéticas ópticamente variables en el procedimiento de impresión a través de la aplicación de campos magnéticos apropiados. Esta solución responde a los tres requisitos indicados anteriormente:

i) La orientación magnética del pigmento ópticamente variable en la tinta después de la impresión da como resultado un "diseño magnético" fácilmente reconocible por el "hombre común", lo cual se puede lograr únicamente utilizando un pigmento ópticamente variable magnético fabricado con dicho propósito. Los pigmentos y composiciones de revestimiento ópticamente variables que se venden para aplicaciones decorativas no son adecuadas para orientación magnética;

ii) La combinación de propiedades ópticamente variables y magnéticas en un mismo pigmento no es posible sin tener acceso a la fabricación del pigmento ópticamente variable;

iii) El pigmento ópticamente variable magnético es más costoso de fabricar que el pigmento ópticamente variable común, y el impartir el diseño magnético requiere que la máquina impresora esté equipada con tecnología complementaria para orientación magnética. El efecto óptico del diseño magnético es asimismo mucho menos atractivo para el mercado decorativo que el efecto ópticamente variable por sí solo. Por lo tanto no se espera que las tintas ópticamente variables magnéticas tengan alguna vez algún mercado potencial sustancial fuera del mismo campo de impresión de seguridad.

Los pigmentos magnéticos ópticamente variables que se pueden utilizar para la modalidad de la invención han sido descritos en los documentos US 4,838,648; en EP 686,675 B1; así como en WO 02/73250 A2 y en WO 03/00801 A2; los últimos dos describen los pigmentos más adecuados para solucionar el problema técnico indicado.

Los métodos y tecnología para la orientación de partículas magnéticas en composiciones de revestimiento han sido descritos en la técnica antecedente, en especial en los documentos US 3,676, 273; US 3,791,864; EP 406,667 B1; EP 556,449 B1; EP 710,508 A1 y WO 02/90002 A2; siendo el último la técnica antecedente más cercana a la presente solicitud. Ninguno de estos métodos ha demostrado ser adecuado, sin embargo, para la transferencia de un patrón magnético de alta resolución en un procedimiento de impresión de alta velocidad.

Breve descripción de la invención

La presente invención es en particular acerca de una manera novedosa para aplicar campos magnéticos para orientar partículas magnéticas en una tinta de impresión durante el procedimiento de impresión.

La presente invención soluciona también el problema técnico de obtener un diseño magnético de alta resolución específico de cliente en el artículo impreso en una manera fácil de implementar y altamente confiable.

Se ha descubierto de manera sorpresiva que se puede transferir un diseño o imagen magnética de alta resolución con un dispositivo sencillo a una composición para revestimiento húmeda, aplicada, que comprende partículas magnéticas o susceptibles de imantación.

El dispositivo para transferir magnéticamente indicaciones (indicia), tal como un diseño o e imagen, comprende un cuerpo de material magnético permanente imantado, de preferencia un material mixto tal como un material mixto unido por polímero. Una superficie magnetizada de este material sirve para transferir las indicaciones, tal como un diseño o imagen, a un revestimiento húmedo sobre un substrato, tal como una lámina o malla. El dispositivo se caracteriza porque la superficie de dicho cuerpo permanentemente imantado porta incidios en forma de irregularidades de superficie, en particular hendiduras o salientes. En este contexto, la superficie puede ser plana o curvada, en particular en una primera dimensión y no curvada en una segunda dimensión perpendicular a dicha primera dimensión. Asimismo, la superficie de transferencia puede estar diseñada para que se lleve directamente en contacto con el substrato, el cual puede ser una lámina o malla.

El dispositivo, el cual de preferencia se magnetiza en una dirección perpendicular a su superficie que tiene las indicaciones, transfiere el patrón grabado como una imagen magnética de alta resolución sobre una lámina o malla que porta una capa de una tinta o composición de revestimiento magnética aún húmeda recién aplicada, cuando dicha lámina de malla se aproxima lo suficientemente cercano a dicha superficie grabada. Después de secar o endurecer la tinta o composición de revestimiento orientada de esta manera, la imagen magnética transferida en la hoja impresa o malla permanece fija.

Se pueden producir campos magnéticos permanentes utilizando materiales magnéticos mixtos conocidos. Las irregularidades en la superficie de dicho cuerpo magnético imantado en forma permanente produce cambios agudos en la dirección y fuerza del campo magnético resultante. Evidentemente, las irregularidades pueden consistir de proyecciones o levantamientos y/o hendiduras, tales como agujeros o ranuras en diversas formas. Estas irregularidades también pueden producirse agregando material a la superficie o tomando material fuera de la superficie del cuerpo. La eliminación de material se puede efectuar, por ejemplo, mediante grabado del cuerpo magnético permanente, como se sabe a partir de la técnica de elaboración de placas de Intaglio. De manera alternativa, también se puede llevar a la práctica un cuerpo grabado de tipo imprenta. Si se requiere de una superficie plana, el cuerpo se puede nivelar o cubrir aplicando un material no magnético apropiado a la superficie. Por ejemplo, el cuerpo se puede recubrir mediante material de plástico para lograr una superficie plana y lisa exterior y cubrir las irregularidades de las indicaciones grabadas.

De manera alternativa, se puede aplicar material magnético permanente a la superficie con el fin de lograr dicha irregularidad. Esto se puede efectuar, por ejemplo, aplicando un material magnético a la superficie del imán permanente en algunas áreas, y para cubrir posteriormente la superficie entera con un material no magnético, tal como un plástico.

Una de las ventajas principales del dispositivo de conformidad con la invención es que las indicaciones que serán transferidas se pueden definir a voluntad mediante la elección apropiada del grabado. El dispositivo se puede llevar a la práctica utilizando cualquier material magnético permanente maleable mecánicamente, tal como materiales mixtos magnéticos permanentes, que comprendan un polvo magnético permanente quebradizo en una matriz de metal o polímero maleable. Asimismo, el dispositivo puede implementarse en su mayor parte como un grabado en un cuerpo unido por polímero de material magnético permanente (plastoferrita).

De manera alternativa, un material mixto magnético unido a polímero se puede utilizar para llenar, en un estado líquido o pastoso, el interior de una forma que tiene un negativo de las indicaciones deseadas. Después de endurecer el polímero, la superficie del cuerpo magnético resultante porta las indicaciones transferidas por la forma. Sin embargo, la modalidad preferida de la invención es proveer un cuerpo pre-formado de material magnético y aplicar a la superficie las irregularidades, que representan indicaciones, después de conformidad con los requerimientos de uso específicos.

Un cuerpo unido a polímero de material magnético, en el contexto de la presente descripción, es un material mixto que comprende un polímero de hule o tipo plástico como un aglutinante estructural, y un material de polvo magnético permanente como un extensor o "material de relleno". Los aglutinantes poliméricos preferidos incluyen materiales flexibles tipo hule tales como hule de nitrilo, Nordel® (hule de hidrocarburo EPDM), y Natsyn® (poli-isopreno), así como Nylon 6 (poli-caprolactama), Nylon 12 (poli-laurolactama), poliamida, sulfuro de poli-fenileno (PPS), resinas epoxídicas, e Hypalon® (polietileno clorosulfonado). Los materiales en polvo magnéticos permanentes preferidos incluyen cobalto, hierro y sus aleaciones, dióxido de cromo, espinelas de óxido magnético, granates magnéticos, ferritas magnéticas, incluyendo las hexaferritas tales como hexaferrita de calcio, hexaferrita de estroncio y hexaferrita de bario (CaFe_{12}O_{19}, SrFe_{12}O_{19}, BaFe_{12}O_{19}, respectivamente), aleaciones de aluminio níquel cobalto, aleaciones de samario-cobalto (SmCo), y aleaciones de tierras raras-hierro-boro (tales como NdFeB), así como derivados químicos magnéticos permanentes basados en estos tipos de estructura y mezclas que los incluyan. Los cuerpos unidos a polímero de materiales magnéticos se pueden obtener a partir de muchas fuentes diferentes, tales como Group ARNOLD (Plastiform®) o a partir de Materiali Magnetici, Albairate, Milano, IT (Plastoferrite).

Dicho material en polvo magnético puede ser magnéticamente isotrópico o magnéticamente anisotrópico. En el caso de materiales en polvo magnéticamente anisotrópicos, las partículas en polvo magnéticas de preferencia están orientadas en la matriz o aglutinante de modo que se determine una dirección preferida de imantación, elegida en forma perpendicular a la superficie grabada, extendida de la lámina magnética. Los cuerpos unidos a polímero isotrópicos de materiales magnéticos, a su vez, se pueden magnetizar igualmente bien en todas direcciones.

Los cuerpos de materiales mixtos magnéticos permanentes combinan de manera conveniente las propiedades magnéticas deseables (alta coercividad) de la ferrita de alguna otra manera quebradiza y no bastante maleable, aleación de aluminio, níquel y cobalto, tierras raras o incluso otros imanes con las propiedades mecánicas deseables (flexibilidad, propiedades de maquinado, resistencia al impacto) de un metal maleable o de un material de plástico. El cuerpo de un material mixto magnético se puede obtener en cualquier tamaño y forma deseadas, por ejemplo como una placa delgada, flexible la cual puede estar doblada y trabajar mecánicamente, por ejemplo cortar a tamaño, utilizando herramientas y máquinas de ablación mecánicas comúnmente disponibles, así como herramientas de ablación por chorro de aire o de líquido, o herramientas de ablación por láser. El grabado del cuerpo de material mixto magnético permanente se puede lograr mediante cualquier manera y método conocido en la técnica, mediante grabado manual, utilizando máquinas de grabado mecánico, así como mediante estaciones de grabado controladas por computadora las cuales, además, pueden producir el grabado ya sea con la ayuda de herramientas mecánicas, o con abrasivos de chorros de gas o líquido, o a través de ablación con láser, utilizando por ejemplo, láser de CO_{2}-, Nd-YAG o de excímero.

De conformidad con la invención, un cuerpo tipo placa o lámina de un material mixto magnético permanente, de preferencia uno orientado en forma anisotrópica, se graba y magnetiza de preferencia en una dirección sustancialmente perpendicular a la superficie grabada de la lámina.

Sustancialmente perpendicular, en el contexto de la presente invención, significa una dirección que no se desvía en más de 30º de la dirección perpendicular.

De conformidad con la invención, las indicaciones definidas por usuario se graban en por lo menos una superficie de dicho cuerpo de material mixto magnético permanente. El grabado puede tomar lugar ya sea antes o después de la operación de imantación. El grabado debe ser lo suficientemente profundo, con el fin de crear una perturbación significativa del campo magnético en la superficie. Dicha perturbación del campo magnético, la cual se debe a la falta local de material magnético, se manifiesta por sí misma en un doblez de las líneas de campo, las cuales, a su vez, pueden orientar en forma correspondiente partículas magnéticas en una composición de revestimiento húmeda en un artículo impreso, cuando éste después se lleva en proximidad suficiente del dispositivo, por ejemplo, se coloca en la parte superior del dispositivo magnético grabado. Dicho cuerpo grabado y magnetizado puede ser una placa plana, o, de manera alternativa y preferida, una placa curvada cilíndricamente, aplicada alrededor de la periferia de un cilindro giratorio en una máquina impresora, para la transferencia continua de un diseño magnético sobre documentos impresos a velocidad elevada. Dicha placa plana o curvada también puede montarse en cualquier tipo de soporte.

Dicho grabado en dicha placa o cuerpo se puede llenar con un polímero, el cual puede contener materiales de relleno. Dicho material de relleno puede ser un material magnético suave, para modificar el flujo magnético en los sitios de grabado, éste puede ser cualquier otro tipo de material magnético o no magnético, con el fin de modificar las propiedades de campo magnético, o para producir simplemente una superficie lisa. La placa o cuerpo puede de manera adicional tratarse en superficie para facilitar el contacto con los artículos impresos, reducir la fricción y/o desgaste y/o cargas electroestáticas en una aplicación de impresión a alta velocidad.

La invención se puede practicar en cualquier tipo de material de lámina o malla imprimible, en particular en los materiales utilizados para producir un billete bancario, un documento de valores, un documento oficial, un sello de extensión de impuestos, una etiqueta, una lámina delgada, un filamento o una calcomanía. El material de lámina o malla imprimible también puede ser de papel o de polímero (tal como PE, PP o PVC), y éste puede comprende una capa individual, así como una pluralidad de capas.

Los inventores creen que el efecto del grabado sobre el campo magnético se puede explicar de la siguiente manera (con referencia a la simulación de campo magnético representada en la figura 1a): un cuerpo tipo placa de material magnético permanente P se imanta en una dirección perpendicular a su superficie extendida, de manera tal que dé como resultado que una primera cara sea un polo Norte magnético (N), y que una segunda cara sea un polo magnético Sur (S). Las líneas de campo magnético, de conformidad con la definición, irradian fuera del polo Norte (N) y hacia el interior del polo sur (S). Se efectúa un grabado en una de las regiones polares de dicha placa (el polo Norte en el caso representado).

En el sitio de grabado, falta material generador de campo magnético, y el potencial N-magnético en la parte inferior del grabado es menor que el potencial N magnético en la superficie sin grabar. Las líneas de campo magnético en la vecindad del grabado se doblan hacia abajo como consecuencia, de modo tal que apuntan hacia la parte inferior del grabado el cual está en su potencial N magnético más bajo y representa por lo tanto un polo Sur local con respecto a la superficie sin grabar. Por lo tanto se produce una transición de campo magnético aguda, equivalente a una transposición de polo magnético N-S-N, en el sitio de grabado. En otras palabras: el grabado de un polo (por ejemplo el polo Norte) de un material magnético permanente imantado toma la polaridad magnética opuesta (por ejemplo la de un polo
Sur).

En una modalidad alternativa, y con referencia a la simulación de campo magnético representada en la figura 1b, el grabado en el cuerpo magnético permanente también se puede llenar con otro material. Dicho material de relleno puede ser, por ejemplo un polímero que tenga propiedades mecánicas similares a las de dicho cuerpo de material mixto magnético permanente. El llenado del grabado hace que la placa grabada sea de nuevo una superficie lisa, lo cual es conveniente durante las operaciones de transferencia de imagen e impresión magnéticas. Dicho polímero de relleno también puede contener un extensor, el cual puede elegirse a partir de materiales no magnéticos, tales como CaCO_{3} o TiO_{2}, o a partir de materiales magnéticos, tales como hierro magnético dulce o materiales con baja remanencia magnética. El dispositivo representado es el mismo que la placa magnética permanente grabada de la figura 1a, pero de manera adicional tiene el espacio grabado lleno con \mu = 2000 de hierro magnético dulce. La transición de campo magnético en el grabado es cualitativamente la misma que en ausencia de un relleno de hierro, aunque definida un poco más nítidamente debido a la concentración de campo por parte del hierro magnético dulce.

La figura 1c representa la simulación de campo magnético de un dispositivo descrito en la técnica antecedente (WO 02/90002 A2, p. 27-28), en el cual un troquel susceptible de imantación, por ejemplo un troquel de hierro magnético dulce con una imagen de corte o relieve en una superficie de la misma queda expuesta a un campo magnético enfocado en el troquel (representado en la figura por un imán permanente) S-N (99) colocado por debajo del troquel de hierro magnético dulce \mu = 2000 grabado). No se produce transición definida local del campo magnético N-S-N a través del grabado, sino más bien solo cambio gradual en la densidad de campo magnético, lo cual da origen al tipo de efectos de orientación no definidos citados en la técnica antecedente mencionada. Este dispositivo de la técnica antecedente por lo tanto no puede transferir imágenes magnéticas nítidas, tales como texto o un dibujo, a una impresión magnética.

Las características grabadas deben ser lo suficientemente grandes y profundas, con el fin de permitir que los cambios de campo magnético locales resultantes penetren a través del material de lámina o malla impreso o a través de un espacio de aire hacia el interior del revestimiento magnético que va a ser orientado. El campo lejano de dipolo magnético, correspondiente a las transiciones N-S-N (respectivamente S-N-S) producidas en forma local, reduce en forma notoria con la tercera potencia de la distancia. Los papeles típicos tienen un espesor del orden de 100 micrómetros. La largura y profundidad mínimas de las características grabadas, por ejemplo, una línea grabada, de preferencia deben exceder el espesor de dicha lámina o malla. De preferencia el tamaño de las características grabadas es de por lo menos el doble del espesor del soporte. Además, el grabado puede ser de cualquier perfil; en especial triangular, semi-circular o rectangular. Se prefieren los perfiles rectangulares, debido a que estos permiten una definición de característica más nítida (resolución). Asimismo, un grabado más profundo dará como resultado un cambio de campo magnético local más alto, y por lo tanto es una opción preferida.

En otro aspecto, la invención describe un método para transferir indicaciones predeterminables, tales como un diseño o una imagen magnética, sobre un documento impreso. Dicho método comprende los pasos de:

a) aplicar una capa de una tinta o de una composición de revestimiento a por lo menos una parte de una primera superficie de una lámina o malla, dicha tinta o composición de revestimiento comprende por lo menos un tipo de partículas magnéticas o susceptibles de imantación;

b) exponer la lámina o malla revestida del paso a), mientras la tinta o composición de revestimiento aplicada está húmeda, al campo magnético a la superficie de un cuerpo de un material magnético permanente, dicho cuerpo porta indicaciones predeterminables en forma de irregularidades de superficie, con lo cual permite que dichas partículas magnéticas o susceptibles de imantación se orienten en dicho campo magnético;

c) endurecer la tinta o composición de revestimiento, con lo cual se fija de manera irreversible la orientación de las partículas magnéticas orientadas del paso b);

en el cual el cuerpo de material magnético permanente se imanta de manera permanente, estando la imantación de preferencia orientada en una dirección sustancialmente perpendicular a la superficie que contiene las indicaciones.

La presente invención describe también un método para transferir de manera continua, en una prensa de impresión, indicaciones predeterminables, tales como un diseño o una imagen, sobre un documento impreso, dicho método comprende los pasos de:

a) montar un dispositivo tipo placa, delgado alrededor de un cilindro giratorio, dicho dispositivo tipo placa comprende un cuerpo de un material magnético permanente que porta indicaciones predeterminables en forma de irregularidades de superficie, de preferencia un grabado que define un diseño o una imagen sobre dicha superficie, de manera tal que dicha superficie esté ubicada en la superficie exterior del cilindro;

b) imprimir por lo menos una parte de una primera superficie de una lámina o malla con una tinta, dicha tinta comprende por lo menos un tipo de partículas magnéticas o susceptibles de imantación;

c) exponer la malla o lámina impresa del paso b), mientras la tinta impresa está húmeda, al campo magnético en la superficie de dicho cuerpo y permitir que las partículas magnéticas o susceptibles de imantación se orienten en dicho campo;

d) endurecer la tinta, con lo cual se fija de manera irreversible la orientación de las partículas magnéticas orientadas del paso c);

en el cual el cuerpo de material magnético permanente de dicho dispositivo tipo placa queda imantado en forma permanente, orientando la magnetización de preferencia en una dirección sustancialmente perpendicular a la superficie que porta las indicaciones.

El paso de exponer la tinta o composición de revestimiento aplicado al campo magnético del cuerpo de conformidad con la invención corresponde, en el contexto de la presente descripción, al paso de llevar el substrato revestido o impreso, es decir la lámina o malla, lo suficientemente cerca de la superficie grabada, imantada de dicho cuerpo. Esta estrategia de llevar a proximidad permite que las partículas magnéticas en la capa de impresión o revestimiento se orienten por sí solas con respecto al campo magnético. Cabe mencionar que la lámina o malla puede llevarse prácticamente en contacto mecánico con dicha superficie imantada de dicho cuerpo. De manera alternativa, se puede proveer un espacio de aire diminuto, o una capa de separación intermedia.

En una modalidad particularmente preferida, una segunda superficie de dicha lámina o malla, opuesta a dicha primera superficie impresa o revestida, se aproxima o se pone en contacto muy cercano con la superficie grabada del cuerpo de material magnético permanente mixto imantado.

Dicho cuerpo de material mixto magnetizado de preferencia es el cuerpo del dispositivo que se describió anteriormente. En un aspecto adicional de la invención, se reclama un método para producir dicho dispositivo, el método comprende los pasos de:

a) proveer un dispositivo que comprende un cuerpo sin magnetizar de material magnético permanente, el cuerpo tiene por lo menos una superficie plana o curvada;

b) crear irregularidades sobre dicha superficie, de preferencia mediante grabado de indicaciones predeterminables en dicha superficie del cuerpo del paso a);

c) imantar de manera permanente el cuerpo grabado del paso b), de preferencia en una dirección sustancialmente perpendicular a la superficie grabada.

En una variante, el método para producir dicho dispositivo comprende los pasos de:

a) proveer un dispositivo que comprenda un cuerpo imantado de manera permanente de material magnético permanente, el cuerpo tiene por lo menos una superficie plana o curva y está magnetizado de preferencia en una dirección sustancialmente perpendicular a dicha superficie;

b) crear irregularidades sobre dicha superficie, de preferencia mediante grabado de indicaciones predeterminables en dicha superficie del cuerpo del paso a).

Dicho cuerpo de material magnético permanente de preferencia es un material mixto unido a polímero como se describió anteriormente. El grabado de dichas indicaciones de preferencia se efectúa utilizando herramientas de ablación que se seleccionan a partir del grupo que comprende herramientas de ablación mecánica, herramientas de ablación por chorro gaseoso o de líquido, y herramientas de ablación con láser.

Dicha tinta o composición de revestimiento que comprende por lo menos un tipo de partículas magnéticas de preferencia es una tinta magnética ópticamente variable, que comprende un pigmento magnético ópticamente variable. El pigmento magnético ópticamente variable útil para llevar a cabo la invención comprende una pila de capas de interferencia, en las cuales una de las capas, de preferencia la capa central, contiene un material magnético. Para detalles adicionales referentes a la estructura de los pigmentos magnéticos ópticamente variables se hace referencia a los documentos citados en la introducción, en especial a los documentos US 4,838,648, EP 686,675, WO 02/73250 y WO 03/00801.

La tinta o composición de revestimiento también de preferencia se selecciona a partir del grupo de tintas líquidas, que comprenden tintas para serigrafía, tintas para grabado y tintas flexográficas. Las tintas líquidas típicamente tienen valores de viscosidad en el intervalo de 0.1 a 5 Pa*s a 20ºC, y permiten una fácil orientación del pigmento magnético.

Los mecanismos de curado para endurecer la tinta se pueden basar en evaporación de solvente o de agua, así como en curado por UV o en mecanismos de curación híbridos incluyendo evaporación de diluyentes, curado por UV y otras reacciones de reticulación, tales como oxipolimerización y reacciones de entrelazamiento.

El método de conformidad con la presente invención permite llevar a la práctica diseños magnéticos en tinta magnética y magnética ópticamente variable, lo cual logra una resolución gráfica sin precedentes. Es posible escribir, por ejemplo, texto en forma de un diseño magnético en un campo ópticamente variable, impreso con una tinta líquida, por ejemplo una tinta para serigrafía. Dicho texto puede aparecer ópticamente en un tipo de relieve (efecto 3D), aunque la impresión por sí misma permanece geométricamente plana. El método de preferencia se utiliza para la producción de un billete bancario, un documento de valores, un documento oficial, un sello de extensión de impuestos, una etiqueta, una lámina delgada, un filamento o una calcomanía; los productos resultantes de la aplicación del método descrito en la presente invención también son fácilmente reconocibles como tales.

Breve descripción de las figuras

La invención se ilustra a continuación con mayor detalle con ayuda de las figuras y de las modalidades de ejemplo. Las figuras muestran:

Figura 1 simulaciones de campo magnético (realizadas con el programa públicamente disponible Vizimag 2.5, John Stuart Breeteson, 2003):

a) una sección transversal con líneas de campo magnético a través de un grabado rectangular en una placa magnética permanente imantada;

b) una sección transversal a través de un grabado rectangular similar en una placa magnética permanente verticalmente imantada, llena con hierro magnético dulce (\mu = 2000);

c) una sección transversal con líneas de campo magnético a través de un grabado rectangular similar en una placa de hierro magnético dulce (\mu = 2000), imantada por un imán permanente subyacente.

Figura 2 a) un patrón grabado en una placa magnética flexible de Plastoferrite, magnetizada en forma perpendicular a la extensión de la lámina;

b) un patrón magnético transferido en un parche impreso con serigrafía de tinta magnética ópticamente variable de color magenta a verde (escala en centímetros).

Figura 3 a) un patrón grabado en una placa magnética flexible de Plastoferrite, magnetizada perpendicular a la extensión de la lámina;

b) un patrón magnético transferido en un parche impreso por flexografía de tinta magnética ópticamente variable de color verde a azul (escala en centímetros).

Figura 4 a) un patrón grabado en una placa magnética flexible de Plastoferrite, magnetizada perpendicular a la extensión de la lámina;

b) un patrón magnético transferido en un parche impreso por serigrafía para curado por UV de tinta magnética suave (escala en centímetros).

Figura 5 a) un patrón grabado en una placa magnética flexible de Plastoferrite, magnetizada perpendicular a la extensión de la lámina;

b) un patrón magnético transferido en un parche impreso por grabado de tinta magnética coerciva (escala en centímetros).

Modalidades de ejemplo

Ejemplo 1

Se graba una placa de Plastoferrite, magnetizada en una dirección perpendicular a la superficie (modelo M100.8, Maurer magnetics AG, CH-8627 Grüningen), en una estación de grabado mecánica controlada por computadora con texto de diferentes tamaños (véase figura 2a). Las características de este grabado son las siguientes:

Se prepara una tinta para serigrafía OVI® de la siguiente fórmula, que comprende un pigmento magnético ópticamente variable:

Altura y anchura del texto:: Forma 3 a 7 mm

Profundidad del grabado:: 150 \mum para los caracteres más pequeños, hasta 250 \mum para los más grandes

Anchura de línea:: Desde 200 \mum para los caracteres más pequeños hasta 800 \mum para los más grandes

\vskip1.000000\baselineskip

1

\vskip1.000000\baselineskip

La resina de vinilo se disuelve en el solvente de cetona-glicol antes de la incorporación del aditivo y el pigmento. Se ajusta la viscosidad con la misma mezcla de solventes para alcanzar un valor de 1 Pa.s a 25ºC. Podría ser necesario agente anti-espumante complementario para correr la tinta en algunas prensas de impresión.

La tinta se aplica en forma de un parche estampado con serigrafía sobre un papel revestido estándar (80 g/m^{2}), y el papel impreso de esta manera se tiende, mientras sigue húmedo, sobre la placa magnética grabada descrita anteriormente, exponiendo el lado posterior del papel impreso a la parte superior grabada de la placa magnética. La tinta se seca después in situ utilizando un flujo de aire caliente.

La figura 2b muestra que el diseño grabado de la placa magnética ha sido transferido con alta resolución en el parche de tinta magnética ópticamente variable; ésta última muestra algún tipo de efecto tridimensional y parece moverse cuando la impresión se mida desde ángulos diferentes.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 2

Se imanta una placa de Plastoferrite (modelo M201.1, Maurer magnetics AG, CH-8627 Grünngen) en una dirección perpendicular a la superficie y después se graba en una estación de grabado mecánica controlada por computadora con un diseño geométrico (dos pirámides; véase figura 3a). Las características del grabado son las siguientes:

Altura y anchura:: 1.5 x 2.4 cm

Profundidad del grabado:: 200 \mum

Anchura de la línea:: 200 \mum

\vskip1.000000\baselineskip

El grabado correspondiente a la pirámide superior se llena con un polímero, de manera tal que dé como resultado una superficie uniforme de la placa grabada; el grabado correspondiente a la pirámide inferior se deja como tal.

\newpage

Se prepara una tinta OVI® para flexografía que comprende un pigmento magnético ópticamente variable de la siguiente fórmula:

2

Los ingredientes de la fórmula se dispersan juntos y la viscosidad de la mezcla resultante se ajusta con agua desionizada para alcanzar el valor de 20-40 DIN4 a 25ºC.

La tinta obtenida de esta manera se aplica en forma de un parche sobre papel seguridad estándar (100 g/m^{2}) y el papel impreso se procesa de manera adicional como se describe en el ejemplo 1.

La figura 3B muestra que el diseño del grabado en la placa se transfiere al parche de tinta con buena resolución, la cual permanece sustancialmente sin cambio por el llenado del grabado con un polímero.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 3

Se graba una placa de plasto-ferrita como la utilizada en el ejemplo 1 en una estación de grabado mecánica controlada por computadora con texto (véase figura 4a). Las características del grabado son las siguientes:

Altura y anchura del texto:: 7 mm

Profundidad del grabado:: 250 \mum

Anchura de la línea:: 300 \mum

\vskip1.000000\baselineskip

Se prepara una tinta para serigrafía magnética suave de secado por UV sin propiedades ópticamente variables de conformidad con la siguiente fórmula y procedimientos conocidos:

3

Se aplica por serigrafía un parche de la tinta sobre un soporte de PVC blanco (100 g/m^{2}) y el soporte impreso se procesa como se describe en el ejemplo 1, excepto que la tinta se seca in situ utilizando una unidad de curado por radiación de UV.

La figura 4b muestra que de nuevo, el diseño grabado en la placa se transfiere al parche de tinta magnética suave; este último muestra un efecto tridimensional y parece que se mueve cuando la impresión se mida desde ángulos diferentes.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 4

Se graba una placa de plasto-ferrita como la utilizada en el ejemplo 1 en una estación de grabado mecánica controlada por computadora con un círculo hueco. En su centro se graba más profundamente un motivo similar de un diámetro más pequeño (véase figura 5a). Las características del grabado son las siguientes:

Diámetros de los primeros círculos:: 2 y 1.2 cm

Profundidad de grabado del primer disco:: 150 \mum

Diámetros de los segundos círculos:: 1.5 y 0.7 cm

Profundidad de grabado del segundo disco:: 250 \mum

\vskip1.000000\baselineskip

Se prepara una tinta para grabado magnética coerciva de conformidad con la siguiente fórmula, y utilizando procedimientos conocidos:

4

Las resinas se disuelven en los solventes antes de incorporar el pigmento. La viscosidad de ajusta con mezcla de solvente para alcanzar el valor de 20-40 DIN4 a 25ºC.

La tinta se aplica en forma de un parche sobre papel seguridad estándar (100 g/m^{2}) y el papel impreso se procesa también como se describe en el ejemplo 1.

La figura 5b muestra que el diseño grabado en la placa se transfiere incluso aquí al parche de tinta; éste último muestra un efecto tridimensional y parece moverse cuando la impresión se observa desde ángulos diferentes.

Claims

1. Un dispositivo para transferir magnéticamente indicaciones, tales como un diseño o una imagen, a una composición de revestimiento húmeda aplicada a un substrato, tal como una lámina o una malla, dicha composición de revestimiento comprende por lo menos un tipo de partículas magnéticas o susceptibles de imantación, y dicho dispositivo comprende un cuerpo de material magnético permanente, dicho material magnético está imantado en forma permanente en una dirección sustancialmente perpendicular a una superficie de dicho cuerpo, caracterizado porque

- dicha superficie del cuerpo porta indicaciones en forma de grabados, que ocasionan perturbaciones de su campo magnético, y

- dicho cuerpo puede ser una placa plana, o una placa cilíndricamente curvada, de preferencia montada sobre un cilindro giratorio en una máquina impresora.

2. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de material magnético permanente es un material mixto unido a polímero que comprende un polímero macromolecular y un polvo magnético permanente, caracterizado porque el polvo magnético se selecciona a partir de grupo de materiales magnético que comprenden cobalto, hierro, y sus aleaciones, dióxido de cromo, espinelas de óxido magnético, granates magnéticos, ferritas magnéticas incluyendo hexaferritas magnéticas, aleaciones de tipo aleación de aluminio, níquel y cobalto, aleaciones de samario-cobalto, y aleaciones de tierras raras-hierro-boro.

3. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque dicho cuerpo está montado sobre un soporte.

4. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha superficie está cubierta con un material no magnético, cuyo material de preferencia llena dichos grabados en el cuerpo.

5. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dichos grabados en dicho cuerpo se llenan con un material magnético.

6. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque a dicha superficie se le aplica un tratamiento de superficie, que permite una reducción de la resistencia a la fricción y/o desgaste.

7. Un método para transferir magnéticamente indicaciones predeterminables, tales como un diseño o una imagen, sobre un documento impreso, que comprende los pasos de:

a) aplicar una capa de una tinta o una composición de revestimiento a por lo menos una parte de una primera superficie de una lámina o malla, dicha tinta o composición de revestimiento comprende por lo menos un tipo de partículas magnéticas o susceptibles de imantación;

b) exponer la lámina o malla revestida del paso a), mientras la tinta o composición de revestimiento aplicada está húmeda, al campo magnético en la superficie de un cuerpo de material magnético permanente, dicho cuerpo puede ser una placa plana, o una placa cilíndricamente curvada, de preferencia montada sobre un cilindro giratorio en una máquina impresora, y dicha superficie de dicho cuerpo porta indicaciones predeterminables en forma de grabados, con lo cual permite que dichas partículas magnéticas o susceptibles de imantación se orienten en dicho campo magnético;

caracterizado porque el cuerpo de material magnético permanente se imanta en forma permanente en una dirección sustancialmente perpendicular a la de dicha superficie que tiene las indicaciones de dicho cuerpo, y dichas indicaciones grabadas en dicha superficie ocasionan perturbaciones del campo magnético.

8. Un método para transferir magnéticamente en forma continua, sobre una prensa de impresión, indicaciones predetermibles, tales como un diseño o una imagen, sobre un documento impreso, que comprende los pasos de:

a) montar un dispositivo tipo placa, delgada alrededor de un cilindro giratorio, dicho dispositivo tipo placa comprende un cuerpo de un material magnético permanente que porta indicaciones predeterminables en forma de grabados en su superficie, de manera tal que dicha superficie grabada se ubique en la superficie exterior del cilindro;

c) exponer lámina o la malla impresa del paso b), mientras la tinta impresa está húmeda, al campo magnético en la superficie portadora de indicaciones de dicho cuerpo con lo cual se permite que las partículas magnéticas o susceptibles de imantación se orienten en dicho campo magnético;

caracterizado porque el cuerpo de material magnético permanente se imanta en forma permanente en una dirección sustancialmente perpendicular a la superficie portadora de indicaciones de dicho cuerpo, y dichas indicaciones grabadas en dicha superficie ocasionan perturbaciones del campo magnético.

9. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque una segunda superficie de dicha lámina o malla, opuesta a la primera superficie impresa o revestida, se expone a dicho campo magnético de la superficie portadora de indicaciones del cuerpo de material magnético permanente imantado.

10. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque dicho cuerpo de material magnético permanente es un material mixto unido a polímero que comprende un polímero macromolecular y un polvo magnético permanente, caracterizado porque el polvo magnético se selecciona a partir del grupo de materiales magnéticos que comprende cobalto, hierro, y sus aleaciones, dióxido de cromo, espinelas de óxido magnético, granates magnéticos, ferritas magnéticas incluyendo hexaferritas magnéticas, aleaciones de tipo aleación de aluminio, níquel y cobalto, aleaciones de samario-cobalto, y aleaciones de tierras raras-hierro-boro.

11. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque a dicha superficie del dispositivo se le aplica un tratamiento de superficie para la reducción de resistencia a la fricción y/o desgas-
te.

12. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque dicho grabado en dicha superficie se llena con un material magnético o un material no magnético.

13. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado porque la tinta o composición de revestimiento se selecciona a partir del grupo de tintas que comprende tintas para serigrafía, tintas para grabado, y tintas flexográficas.

14. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque dicho por lo menos un tipo de partículas magnéticas es un pigmento magnético ópticamente variable.

15. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizado porque dicha lámina o malla se utiliza para la producción de un billete bancario, un papel de valores, un documento oficial, un sello de extensión de impuestos, una etiqueta, una lámina delgada, un filamento o una calcomanía.

16. El uso de un dispositivo, que comprende un cuerpo de material magnético imantado en forma permanente que tiene una superficie que porta indicaciones en forma de grabados, para la transferencia magnéticamente inducida de dichas indicaciones, tales como un diseño o una imagen, a una capa de revestimiento húmeda aplicada sobre una lámina malla, caracterizado porque dicho cuerpo está imantado en forma permanente en una dirección sustancialmente perpendicular a la superficie portadora de indicaciones de dicho cuerpo, y dichas indicaciones grabadas en dicha superficie ocasionan perturbaciones de dicho campo magnético, y porque la capa de revestimiento comprende por lo menos un tipo de pigmento magnético ópticamente variable.

17. El producto impreso, de preferencia un billete bancario, un papel de valores, un documento oficial, un sello de extensión de impuestos, una marca, una lámina delgada, un filamento o una calcomanía, que comprende por lo menos una capa de revestimiento, dicha capa de revestimiento también comprende por lo menos un tipo de partículas de pigmento magnético ópticamente variable, caracterizado porque las indicaciones están incorporadas en dicha capa de revestimiento a través de una orientación selectiva de dichas partículas de pigmento magnético ópticamente variable, como resultado de una exposición de dicha capa de revestimiento al campo magnético en la superficie de un dispositivo de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 6 mientras dicha capa de revestimiento está húmeda, seguido por endurecimiento de dicha capa de revestimiento.

18. Un método para producir un dispositivo de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende los pasos de:

a) proveer un dispositivo que comprende un cuerpo sin magnetizar de material magnético permanente, el cuerpo tiene por lo menos una superficie plana o cilíndricamente curvada;

b) grabar indicaciones predeterminables en dicha superficie del cuerpo del paso a);

c) imantar en forma permanente el cuerpo grabado del paso b) en una dirección sustancialmente perpendicular a la superficie portadora de indicaciones.

19. Un método para producir un dispositivo de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende los pasos de:

\newpage

a) proveer un dispositivo que comprende un cuerpo imantado en forma permanente de material magnético permanente, el cuerpo tiene por lo menos una superficie plana o cilíndricamente curvada, y se magnetiza en una dirección sustancialmente perpendicular a dicha superficie;

b) grabar indicaciones predeterminables en dicha superficie del cuerpo del paso a).

20. Un método para producir un dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 18 a 19, caracterizado porque dicho cuerpo de material magnético permanente es un material mixto unido a polímero, que comprende un polímero macromolecular y un polvo magnético permanente, porque el polvo magnético se selecciona a partir del grupo de materiales magnéticos que comprende cobalto, hierro, y sus aleaciones, dióxido de cromo, espinelas de óxido magnético, granates magnéticos, ferritas magnéticas incluyendo hexaferritas magnéticas, aleaciones de aleación de aluminio, níquel y cobalto, aleaciones de samario-cobalto, y aleaciones de tierras raras-hierro-boro.

21. Un método para producir un dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 19 a 20, caracterizado porque dicho grabado de indicaciones se efectúa utilizando una herramienta que se selecciona a partir del grupo que comprende herramientas de ablación mecánicas, herramientas de ablación con chorro de gas, herramientas de ablación con chorro de líquido, y herramientas de ablación con láser.