ES2584629T3 - Sistema y método para formar una imagen sobre un substrato - Google Patents

Abstract

Un método de formación de una imagen sobre un substrato, que comprende las etapas de: a) aplicar un recubrimiento de copos dentro de un ligante a una primera región del substrato, en donde al menos algunos de los copos en el interior del recubrimiento son alineables en un campo magnético o eléctrico aplicado; b) mover el substrato a una velocidad de al menos 7,62 m/min (25 ft/min) y aplicar un campo magnético o eléctrico con el fin de orientar al menos algunos de los copos en el interior del recubrimiento, y c) mientras la primera región del substrato se está moviendo en una primera dirección corriente abajo, irradiar con uno o más haces láser una o más sub-regiones de la primera región de copos alineados con el fin de curar el ligante y mantener el alineamiento de los copos en el interior de la una o más sub-regiones, en donde el uno o más haces laser irradian una pluralidad de posiciones sobre el substrato a lo largo de una dirección transversal a la dirección corriente abajo, en donde se curan sucesivamente líneas de copos a través del substrato según se mueve el substrato, y en donde la longitud de las líneas varía de una manera predeterminada con el fin de formar una imagen.

Description

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afectados por imanes.

Se puede usar un láser UV para crear diseños complejos o diseños que comprendan una característica resoluble diferente. Adicionalmente, la luz láser crea un “grado de libertad” adicional al permitir múltiples alineamientos de los copos magnéticos para cada proceso de impresión. Esto se consigue cambiando la orientación del pigmento magnético entre cada exposición de láser UV al proceso de escritura por láser o entre exposiciones entre el proceso de escritura por láser y el curado convencional que puede tener lugar a continuación de la escritura por láser según se ha mostrado en la Figura 1. Este “grado de libertad” extra creado mediante múltiples técnicas de orientación de copos, puede crear características de imagen muy diversas y de seguridad única.

Usar un láser para curar copos en el interior de un ligante, tiene numerosas ventajas según se ha descrito con anterioridad. Esto permite el curado selectivo mientras un substrato se está moviendo a través de un campo magnético. Sin embargo, existen ventajas adicionales. Los dispositivos magnéticos que se están desarrollando en la actualidad para el alineamiento de partículas magnéticas están resultando ser cada vez más complicados. En algunos casos, el conjunto magnético puede consistir en dos o más alojamientos que contienen conjuntos magnéticos y que están ubicados a uno o ambos lados de un substrato de papel o plástico que se mueve con rapidez, con espacios muy ajustados ente estos alojamientos. Según se mencionó con anterioridad, se desea curar copos sometidos a un campo magnético mientras los copos estén aún en el interior del campo, por ejemplo entre los imanes. No obstante lo anterior, esto resulta con frecuencia muy difícil, y a veces imposible de curar los copos en el ligante usando una lámpara convencional de arco o LED ultravioleta a través de un espacio de separación muy estrecho entre los conjuntos magnéticos. Solamente un direccionamiento de enfoque centrado y de larga distancia de un haz láser, está en condiciones de curar la tinta en tales espacios ajustados. De ese modo, resulta deseable disponer de un haz láser de barrido o de múltiples haces para crear una línea de longitud variable para algunas aplicaciones.

Sin embargo, en otros casos, se encuentra disponible una ventana muy estrecha, en forma de línea, y el escaneo a lo largo de la línea según se mueve el substrato no resulta posible.

Las Figuras 5 y 6 ilustran una realización de la invención en donde un haz láser de UV se convierte en una línea de luz que se enfoca en el interior de una ventana muy estrecha correspondiente a la anchura del substrato disponible para irradiar el substrato en movimiento y curar la tinta mientras está aún en el campo magnético. Volviendo ahora a la Figura 5, se ha mostrado un conjunto magnético 1 a cada lado del substrato, el cual se mueve en la dirección de la flecha que se ha representado. Un haz láser está orientado de modo que irradia el substrato recubierto mientras un recubrimiento entre imanes está en el campo magnético, no representado. La Figura 5 es ilustrativa del hecho de que usando un haz láser estrecho, el substrato puede ser curado mientras esté en el campo magnético, donde se habría tenido que usar en el pasado una gran lámpara de UV después de que el recubrimiento saliera del campo magnético. Usando un haz de ancho estrecho, es posible lanzar y dirigir el haz hacia una ventana disponible muy estrecha en la que curar el recubrimiento.

Volviendo ahora a la Figura 6, un cilindro magnético 41, que contiene imanes incrustados para el alineamiento de partículas magnéticas, ha sido montado sobre la prensa de impresión. En funcionamiento, el substrato 42 flexible se mueve en la dirección 43. El substrato 42 posee regiones 44 de tinta húmeda en su superficie impresas con tinta magnética en la estación de impresión de la prensa, no representada en la Figura. El substrato 42 flexible se curva en torno al cilindro magnético 41 entrando en contacto con un cuadrante 45 de su superficie. Las regiones impresas 44 sobre el substrato se enfrentan con los imanes del cilindro 41 que alinean las partículas magnéticas y que forman la característica 46 de “barra rodante”, divulgada por ejemplo en la Patente U.S. núm. 7.604.855. El alineamiento de plaquitas ocurre en los márgenes del cuadrante 45. Si la tinta magnética con partículas magnéticas alineadas no se cura en los márgenes del cuadrante 45, éstas pueden empezar a realinearse y perder el efecto de “barra rodante” en la posición 46 donde el lámina de soporte 42 empieza a separarse del cilindro 41. Tal realineamiento indeseado se produce debido a que las partículas magnéticas siguen la dirección del campo magnético que sigue cambiando con el aumento de la distancia entre el substrato 42 y el cilindro 41 en los márgenes del ángulo 47. Podría tener sentido dejar que las partículas se alineen a lo largo de la región 48 del substrato 42 sobre el cuadrante 45 donde las mismas podrían ser alineadas apropiadamente, y curadas en la porción 49 del substrato que está cerca del final del cuadrante.

Para evitar la pérdida del efecto de alineamiento magnético deseado, las partículas magnéticas deberán ser curadas en el campo. Si se ilumina el cilindro 1 con lámparas de mercurio convencionales o con fuentes de luz LED de UV, éstas tienen que iluminar una gran área del mismo para curar o pre-curar la tinta debido a que no pueden curar la tinta instantáneamente. La reducción del área en la que la lámina de soporte está en contacto con el cilindro magnético 42 reduce el tiempo requerido para un alineamiento apropiado de los copos magnéticos. Conforme una realización de la presente invención, se ha encontrado que resulta ventajoso usar un láser de UV de alta potencia a efectos de iluminar la región estrecha del final del cuadrante del cilindro magnético. A este respecto, se proporciona el láser 50 para producir el haz de luz 51 para la lente cilíndrica 52 de cuarzo instalada a través del substrato 42. La lente hace converger el haz láser y genera el flujo de luz 53 transversal a la lámina de soporte que cae sobre la lámina de soporte 52 a modo de línea estrecha 54 de una luz de UV intensa para curar la tinta magnética sin distorsión del efecto de “barra rodante”. La “barra rodante” es, en este caso, simplemente un ejemplo. Proporcionar

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