KR101348599B1 - 보안인쇄를 위한 2단계 물질 코팅방법 - Google Patents

Abstract

보안 인쇄 이미지를 만드는 두단계의 방법이 개시되고, 미리 정해진 농도의 박편을 포함하는 마그네틱 안료를 가진 잉크로서 미리 정해진 이미지의 형태를 기판의 표면에 코팅하는 것과, 젖은 상태의 인쇄된 이미지를 자기장에 노출시켜, 미리 설정된 방식으로 마그네틱 입자들을 정렬하는 것과, 잉크가 양생이 되도록 하는 것과, 첫번째 이미지의 상부에 두번째 이미지로서 기판을 코팅하는 것을 포함한다. 같거나 다른 이미지 모습을 가지고 두번째로 인쇄된 이미지는, 낮은 농도의 박편을 포함하는 마그네틱 염료와 혼합된 투명하거나 염색된 전색제를 포함하는 별도의 잉크로 인쇄되고, 첫번째로 인쇄된 이미지와 같거나 다른 형태의 자기장에 노출되고, 잉크가 마를 때까지 양생된다.

Description

보안인쇄를 위한 2단계 물질 코팅방법{A two-step method of coating an article for security printing}

도 1은 작은 루타일(이산화티타늄)의 뽀죡한 부분이 여섯개의 빛을 보임으로 인해 형성된 성좌를 나타내 보이는 보석을 도시한 도면이다.

도 2a 내지 도 2d는 보는 각도가 변함에 따라 움직이는 것으로 보이는 두 개의 롤링바를 가진 이미지를 형성하는 단계를 도시한 도면이다.

도 3a 내지 도 3d는 플립-플롭 광학 효과를 제공하는 텍스트를 가진 지구본 형상의 도 3d에 도시된 최종적인 이미지를 형성하기 위한 과정과 이미지를 도시한 도면이다.

도 4a 내지 도 4d는 같은 기판에 형성된 플립-플롭과 롤링바를 형성하는 단계를 도시한 도면이다.

도 5a 내지 도 5d는 하나의 롤링바를 형성하듯이 서로 근접하는 것처럼 보이고, 이미지를 비스듬하게 하면 두 개의 롤링바들이 떨어져 있는 것으로 보이는 는 두 개의 롤링바를 인쇄하는 단계에 있어서의 몇가지 이미지를 도시한 도면이다.

도 6a 내지 도 6b는 도 5d에 도시된 롤링바의 특징을 가진 콘테이너를 도시한 도면이다.

도 7a 내지 도 7b는 두 단계의 인쇄과정에 의해 형성된 이미지의 특정부분을 나타내는 마이크로그래프이며, 두 개의 마이크로그래프는 이미지의 동일한 부분에 상응된다.

본 발명은 일반적으로는 보안인쇄된 이미지를 형성하기 위한 2단계 방법과 관련이 있는 것으로, 보다 구체적으로는 기판의 표면에 정렬가능한 조각물질을 포함하는 잉크를 사용한 코팅에 의해 이미지를 형성하는 방법과, 코팅된 표면을 자기장이나 전기장에 노출시켜, 상기 조각물질의 적어도 일부를 정렬하고, 이어서, 상기 기판의 상기 첫번째 코팅의 위나 아래쪽에 두번째 코팅을 하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 잉크나 페인트 또는 다른 수단으로서 기판을 코팅하여 착시효과를 나타내는 이미지를 형성하는 것에 관한 것이다. 평평한 팰릿(pallet) 같은 입자들로 도색되거나 인쇄된 많은 표면들은 일반적인 안료를 포함하는 페인트 또는 잉크로 코팅된 표면에 비해 높은 반사율과 밝은 색감을 나타낸다. 컬러-시프팅 박편을 포함하는 안료로서 도색되거나 인쇄된 기판은 다른 각도에서 볼때, 색이 변화되는 것을 보여준다. 박편을 포함하는 안료는, 자기적으로 민감해서 자기장이 가해졌을때, 정렬이 가능하거나, 방향을 바꿀 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 그런 입자들은 자기적인 물질과 비자기적인 물질을 혼합함으로써 형성할 수 있고, 자기적인 페인트나 잉크의 제조시에 페인트나 전색제(展色劑)에 혼합된다. 이러한 제품들의 특징은 박편들이 액상의 페인트나 잉크의 층 내에서 가해지는 장(field)의 선들을 따라 배향되는 (oriented) 능력이고, 페인트나 전색제의 건조나 양생이 된 후에도 그 위치를 대체적으로는 유지할 수 있다는 점이다. 박편들의 코팅이된 표면에 대한 상대적인 방향과 그것들의 주된 치수는 반사도와 그 방향을 결정하게 되고, 그리고-또는 페인트나 잉크의 채도를 결정할 수도 있다. 양자택일적으로, 유전물질은 전기장 내에서 그 위치조절이 가능하다.

자기적 입자들이 가해지는 자기장을 따라 정렬하는 현상은 수세기동안 알려져왔으며, 기본적인 물리학 교재에 잘 설명되어 있다. 그러한 설명은 할리데이(Halliday), 레스닉(Resnick), 워커(Walker)가 쓴 기초물리학 제6판의 제662면에서 찾을 수 있다.

이하에서 언급되는 특허들은 모든 목적들을 위하여, 본 명세서의 일부로서 참조된다.

그레이브즈(Graves) 등의 명의의 미국특허 제3,853,676호는 필름 형성 물질과 자기적으로 배향되며, 휘어진 형상의 방향을 취하고 있으며, 필름에 근접한 곳에 위치하는 안료를 포함하고, 관찰자에게 필름의 위치를 알려줄 수 있도록 하기 위하여 육안으로도 볼 수 있는 필름으로 기판을 채색하는 것을 기술하고 있다.

토미야마(Tomiyama) 명의의 미국특허 제5,079,058호는 양각의 시트층, 압력에 민감한 접착층, 베이스 시트층, 패턴화된 필름층을 차례로 층적하고, 또는, 추가적으로 착색된 인쇄층을 층적하는 것에 의해 준비되는 다층 구조를 가지는 라미 네이트 시트를 형성하는 패턴화된 필름을 개시한다. 상기 패턴화된 필름층은, 분상의 자기물질을 포함하는 액상의 코팅 조성물을 유체의 필름을 형성하기 위하여 상기 베이스 시트의 일면에 코팅하는 작업과, 상기 유체 필름에 포함된 분상의 자기물질에 유체 상태에서 자기력을 가하여 패턴을 형성하는 작업을 포함한다.

카시와기(Kashiwagi) 명의의 미국특허 제5,364,689호는 자기적으로 형성된 패턴을 가지는 제품을 제조하는 방법과 장치를 개시한다. 자기적으로 형성된 패턴은 인쇄된 층에 입사된 빛이 바람직한 패턴에 따른 형상으로 정돈된 자기 입자들에 의해 반사되거나 흡수되는 정도가 다름에 의해 인쇄된 제품의 표면상에서 보이게 된다. 좀더 구체적으로는, 카시와기는 니켈의 박편을 자기적으로 정렬함에 의해 형성된 다양한 패턴들이 어떻게 휠커버의 표면에 형성될 수 있는지 기술하고 있다.

필립스(Phillips)에 의한 플렉스 프로덕트 주식회사(Flex Products Inc.) 명의의 미국특허 제6,808,806호는 코팅된 물품에 이미지를 형성하는 방법과 장치를 개시한다. 상기 방법은 일반적으로는 복수의 구형이 아닌 입자 또는 박편을 포함하고 있는 자화가능한 안료 코팅를 이용하여, 기판위에 액상의 자회가능한 안료 코팅을 형성하는 것을 포함한다. 그 후에 상기 코팅이 액체 상태로 있는 동안, 상기 안료 코팅의 선택된 곳에 자기장이 가해지며, 그 가해진 자기장에 의해 선택된 자기 입자 또는 박편의 방향이 바뀌게 된다. 마지막으로, 코팅된 표면에 3차원과 유사한 이미지를 형성하기 위하여, 안료 코팅의 표면과 평행하지 않은 상태로 방향이 변경된 입자 또는 박편을 고정시킴으로써 안료 코팅이 고체화된다. 안료 코팅은 자기적인 칼라-쉬프팅 안료와 같은 다양한 간섭 또는 비간섭의 자기 입자 또는 박편을 포함할 수도 있다.

미국특허 제6,103,361호는 플로오로폴리머(fluoropolymer)와 폴리머 코팅 합성물내에서 자기적으로 이미지를 유도할 수 있는 마그네틱 박편의 혼합물로 이루어진 베이스를 코팅하여 형성되는 장식적인 주방용품을 생산하는데 유용한 패턴화된 기판을 개시한다. 구워진(baked) 플로오로폴리머 양각 코팅은 자화가능한 박편들을 포함하고 있다. 박편들의 일부는 기판의 평면내에 배향되고, 상기 박편들의 일부는 반사되는 빛에 의해 관찰되는 패턴을 코팅 내에 형성하기 위하여 자기적으로 새로운 방향성을 가지게 된다. 상기 박편들은 상기 코팅의 두께보다는 더 큰 최장 치수를 가지고 있다. 패턴화된 기판은 이미징 효과 또는 패턴을 유도하기 위하여 코팅된 베이스의 아래에 위치하는 자화 가능한 염료의 단부들을 통하여 자기력을 제공함으로써 형성된다.

상술한 선행기술 자료들의 공통적은 특징은 도색되거나 인쇄된 층에 여러가지 종류의 패턴들을 형성하는데 있다. 대부분의 패턴들은 심볼, 모양, 사인 또는 문자들과 같은 표시내에 존재하고, 이러한 패턴들은 기판의 아래에 존재하는 자석들의 형태의 복사본이며, 페인트나 잉크층내에서 나타나는 외곽선들에 빛을 차단하여 자기적 박편들을 일정하게 정렬되도록 함으로써 형성된다. 원하는 패턴은 페인트 층에 우연히 입사된 빛이 자기화되고 비구형인 입자들의 소그룹들별로 다르게 반사되거나 흡수되면서 도색된 물질의 표면에서 보이게 된다.

이러한 선행기술 자료들이 조금은 유용하고 흥미로은 광학적인 결과들을 제공하지만, 조금더 높은 강도의 광학적인 착시현상을 가져서, 복제하기가 더 어려운 패턴에 대한 요구가 있다. 2004년 12월 22일에 출원된 라크샤(Raksha) 등의 명의의 미국 특허출원 제2005-0106367호인 자기화된 박편들을 배향하기 위한 방법 및 장치에는, 이 발명의 기본적인 실시예들의 바탕이 되는 "롤링바(rolling-bar)"나 "플립-플롭(flip-flop)"과 같은 광학적인 착시현상을 제공하는 몇개의 흥미로운 실시예들을 설명하고 있다. 그럼에도 불구하고, 빛이 바뀌거나, 이미지가 회전 또는 기울어지는 경우에 독립적으로 움직이는 것처럼 보이는 이미지를 제공하는 두 층의 코팅이 하나의 기판에 형성된 다른 패턴들을 제공할 필요가 있다.

이 발명의 목적은 각각이 별도로 형성된 코팅에 존재하는 적어도 두 개의 독특한 특징을 가지는 보다 복잡한 이미지를 제공하는데 있다.

이 발명의 목적은 이미지가 한 방향으로 이동할 경우 두 개의 이미지가 함께 움직이지만 서로 다른 독톡한 모습으로 보이는 적어도 두 개의 코팅으로서 각각이 별도로 형성된 코팅에 존재하는 적어도 두 개의 독특한 특징을 가지는 보다 복잡한 이미지를 제공하는데 있다.

본 발명의 일면에 의하면, 본 발명은 자기장을 이용하여 코팅내의 박편들에 자기력선을 따라 배향하도록 기판에 첫번째 마그네틱코팅을 하는 단계; 첫번째 코팅팅이 양생된 후에, 첫번째 코팅의 상부에 자기장을 이용하여 두번째 코팅내에서 자기력선을 따라 박편들을 배향하도록 두번째 마그네틱 코팅을 하는 단계를 포함하는 물질에 코팅하는 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 기판에 제1마그네틱 코팅을 하는 단계; 자기력선의 방향에 의존하여 코팅내의 박편들을 배향하기 위하여 자기장을 이용하는 단계; 첫번째 코팅이 양생된 후에, 두번째 자기장을 이용하여 두번째 코팅내의 박편들에 자기력선의 방향에 의존하는 방향성을 부여하기 위하여 첫번째 코팅의 상부에 두번째 마그네틱 코팅을 하는 단계; 두번째 마그네틱 코팅을 양생하는 단계를 포함하는 물질 코팅 방법을 또한 제공한다.

본 발명의 또다른 측면에 의하면, 자기장에 의해 정렬된 마그네틱 입자들에 의해 형성되고, 이미지가 움직이거나 이미지에 비춰지는 광원이 움직일 때 동시에 움직이는 것처럼 보이지만 서로 상대적인 그 움직임을 보이는 이미지 내의 두 개의 독특한 특징을 가진 이미지를 제공한다.

본 발명의 또다른 측면에 의하면, 마그네틱 입자들에 의해 형성되고, 이미지 내의 두 개의 독특한 특징들이 움직이는 것처럼 보이되, 이미지가 두 개의 방향으로 움직이거나, 이미지에 비춰지는 광원이 두 개의 방향으로 움직이는 경우에 하나의 특징이 움직이면 다른 특징은 움직이지 않거나 그 역과 같이 움직이는 것처럼 보이는 이미지를 제공한다.

본 발명에 따라 광학적으로 착시현상을 보이는 이미지를 제공하는 광의의 방법은 그 내부에서 자기적으로 정렬가능한 박편을 가지는 안료를 이미 형성된 이미지의 위 또는 아래에 도포하는 단계와 자기적으로 정렬가능한 박편들을 안료내에서 자기적으로 정렬시키고 박편들을 양생하는 단계를 포함한다.

상기의 본 발명의 넓은 측면으로 볼때에 바람직하게 자기적으로 정렬가능한 박편들이 사용되어야 하고, 자기적으로 정렬가능한 박편들을 정렬하기 위하여 자기장이 제공되어야 함에도 불구하고, 복수의 박편들을 동시에 미리 정해진 방향으로 정렬하기 위하여 다른 다른 힘에 의한 장이 사용될 수 있으며, 그러한 것 역시 본 발명의 기술적 사상에 포함됨이 이해되어야 한다.

조금 더 포괄적으로 설명하면, 본 발명은 자기장이나 전기장을 이용하여 그 작용되는 장과 관계없이 코팅내의 박편들을 배향함으로써 기판의 첫번째 면에 광학적인 효과를 가진 첫번째 코팅을 하고, 첫번째 코팅의 상부 또는 기판의 두번째 면에 광학적 효과를 지닌 두번째 코팅을 하되, 양코팅의 효과 또는 복합된 효과를 적어도 기판의 일면에서 볼 수 있는 이미지를 형성하는 방법을 제공한다.

본 발명의 대체가능한 실시예에 있어서, 그 속 또는 그 위에 형성된 양각의 패턴을 가진 표면을 갖는 첫번째 코팅과 두번째 코팅은 회절성의 박편을 포함하고 있는데, 첫번째 코팅내의 박편들은 표면 양각 패턴을 따르되, 두번째 코팅내에 있는 회절성의 박편들과는 다른 방향을 취하고 있다.

페인트나 잉크 전색제내에 분산되어 있는 마그네틱 박편들을, 그 박편들에 가해지는 자기력선에 따라 배치하는 것은 다양한 광학적인 착시효과를 발생시킨다. 플렉스 프로덕트 주식회사(Flex Products Inc.,)에 양도된 다른 특허나 특허출원에서 설명된 이러한 많은 효과들은 홀로그래픽 키노그램이나 보석의 호안효과와 유사한 동적인 애니메이션같은 외관을 가지고 있다. 자기장의 존재하에 기판의 면에 인쇄된 그래픽 이미지가 광원 또는 관찰자에 대하여 기울어지거나 휘어졌을 때, 광학에 의한 착시효과는 관찰자에 대하여 다가가거나 멀어지거나, 왼쪽으로 가거나, 왼쪽으로 가게 된다.

그러나 본 발명과 관련하여, 다양한 자기장의 존재하에서, 두 단계의 인쇄 또는 마그네틱 입자를 포함하고 있는 마그네틱 잉크나 페인트를 이용한 매질의 인쇄를 이용하여 매우 다양하고 매우 복잡한 종류의 광학적 효과들을 형성하는 것이 가능하다. 첫번째 단계에서, 하나의 농도(바람직하게는 15-50중량%)를 가진 리플렉팅(reflecting) 또는 칼라-쉬프팅(color-shifting) 또는 회절성 또는 어떠한 다른 팰릿형태의 마그네틱 안료와 혼합된 투명하거나 염색된 잉크 또는 전색제가 물질의 표면에 미리 결정된 그래피컬 패턴으로 인쇄-도색되고, 정해진 광학적 효과를 위하여 자기장에 노출되고, 굳어진 잉크-페인트 전색제의 층에 있는 마그네틱 박편들을 고정하기 위하여 양생된다. 두번째 단계에서, 낮은 농도(바람직하게는 0.1-15중량%)의 잉크 또는 페인트가 첫번째로 인쇄된 이미지의 상부에 인쇄되고, 자기장에 노출되며, 양생된다. 두번째 층의 잉크나 전색제는 투명한 것이 바람직하지만, 염색되어 있어도 무방하다. 두번째 층을 위한 마그네틱 안료는 첫번째 층을 위한 것과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 두번째 층을 위한 안료의 크기는 같거나 다를 수 있다. 두번째 층을 위한 안료의 색은 첫번째 층을 위한 것과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 두번째 층에 작용하는 장의 모양이나 강도는 같을 수도 있고, 바람직하게는 달라서 관찰자가 두 개의 다른 효과를 경험하게 하는 것이 좋다. 두번째 층을 위한 그래피컬 패턴은 같거나 다를 수 있다. 잉크 또는 안료의 색의 조합은 마지막 인쇄단계에서의 특별한 색을 돋보이게하거나 약화시킬 수 있다.

본 발명에서의 광학적 착시 효과에 의해서 돋보이게 되는 선이나, 점, 반원 또는 다른 모양과 같은 복잡한 페턴은 재생산을 위한 복사가 어렵도록 시각적으로 암호화된 문서를 만드는 인쇄과정으로 사용될 수 있다.

본 발명과 관련된 2단계 인쇄를 위한 기판은 투명하거나 불투명일 수 있다. 이것은 이미지의 그래픽과 필요한 광학적 효과에 의해 개략적으로 결정된다. 불투명한 가질이 사용되는 경우에는 첫번째 코팅층과 두번째 코팅층은 불투명한 기판의 같은 면에 인쇄되거나 도색되는데, 첫번째 코팅층의 상부에 행해지는 두번째 코팅층의 이미지가 더욱 투명하다. 투명한 기판에 있어서, 첫번째와 두번째 코팅층은 불투명한 기판에 있어서와 동일하게 설명될 수도 있고, 그와는 달리 바람직하게는 첫번째 코팅은 농축된 잉크로 기판의 일면에 인쇄되고, 두번째 코팅은 묽은 잉크로 기판의 반대면에 인쇄될 수 있다. 몇가지의 목적을 위하여 첫번째 코팅층은 묽은 잉크로 인쇄된 층이고, 농축된 잉크로 이루어진 층은 두번째 코팅층이 될 수도 있다. 최종적인 이미지의 관찰은 기판을 관통해서 이루어진다.

본 발명의 실시예와 관련되고, 두 개의 교차하는 롤링바를 가진 인쇄물의 첫번째 예는 성군(星郡, asterism)형상과 유사한 광학적 효과를 발생시킨다. 라크샤(Raksha) 등의 명의의 미국특허출원 제2004-0051219호와 2005-0106367호는, 잉크 또는 전색제 속에 분산되고, 자기장에 의해 정렬된 마그네틱 입자들로부터 원통형의 볼록한 또는 오목한 형상으로 반사된 빛들에 의해 효과가 형성된 하나의 롤링바와 롤링바를 만드는 방법을 개시하고 있다.

보석 내의 성군형상은 광물 속의 작고, 평행하며, 가느다란 섬유가 밀집된 함유물들에 의해 형성되는데, 그 함유물들은, 빛이 소용돌이 치는 모양 즉,광물이 회전될 때 주변을 통행하는 밀집된 빛에 의해 형성되는 별모양의 형상이 되도록 빛을 반사시킨다.

사각형태의 별(four-ray star) 또는 두 개의 롤링바를 가진 플렉소인쇄(Fexography)에 의해 인쇄된 박스의 이미지가 도 2c 와 도 2d에 도시되어 있다. 도 2a에 도시된 하나의 롤링바(202)를 가진 이미지가 녹색에서 금색으로 칼라-쉬프팅되는 안료를 25중량% 함유한 잉크에 의해 깨끗하고 투명하거나 불투명한 기판에 제1단계로 인쇄되고, 볼록의 롤링바(202)가 가해지는 자기장에 의해 형성된다.

도 2b에 도시된 두번째 이미지는 상기와 같이 녹색에서 금색으로 바뀌는 안료 10중량%가 분산된 투명한 전색제(이에 의해 투명하게 된다)를 함유한 잉크로 첫번째 이미지(202)위에 인쇄되고, 볼록한 롤링바(204)가, 도 2a에 도시된 바와 같이 첫번째로 인쇄된 롤링바(202)와 90도 되는 방향으로 형성된다. 그 결과로 인쇄된 이미지인 도 2c가 사각형태의 별을 보여준다. 상기 별모양은 그 별모양이 회전되거나 그 윗쪽의 단부가 관찰자으로부터 멀어지는 방향으로 수평적으로 기울여지면 도 2d에 도시된 바와 같이 인쇄된 이미지의 아래쪽으로 움직이고, 그 윗쪽이 관찰자를 향하도록 기울여지는 경우에는 이미지의 윗쪽으로 움직인다. 도 2d에 표시된 방향으로 이미지를 앞쪽과 뒤쪽 방향으로 기울임으로써 양 롤링바는 서로에 대하여 근접하는 방향 및 멀어지는 방향으로 동시에 움직이는 것처럼 보인다. 기판이 이와 같은 방식으로 두 개의 롤링바를 가지도록 코팅함으로써, 회전됨에 따라 종이를 가로질러 롤링된다는 인식을 주는 효과를 가진 각각의 롤링바의 기능이 제공되어, 두 개의 바는 공동으로 움직이되, 일방향으로의 작은 회전에 의해서도 명백하게 다른 방향으로 움직이는 것처럼 보이게 된다. 본 실시예에서 두 개의 바가 움직이는 것을 보기 위해 종이를 두 방향으로 움직이거나 기울일 필요는 없다. 일방향의 하나의 움직임도 두 개의 바가 다르게 움직이는 것을 제공한다.

도 3a를 참조하면, 지구(301)의 이미지는, 자홍색(magenta)에서 금색으로 칼라-쉬프팅되고, 22 마이크론정도의 평균 크기를 가진 입자를 가진 안료를 30중량% 농도로 포함하는 잉크로 실크스크린 인쇄되고, V자형태의 플립-플롭 광학효과를 형성하도록 자기장에 노출된 것이다. 플립-플롭 효과는 본 명세서에서 참고문헌으로 제시된 라크샤등의 명의의 미국특허 제2004-0051297호와 제2005-0106367호에 설명되어 있다. 이 효과에서, 보통의 각에서 관찰했을 때, 지구의 적도 아래의 하측반구는 밝은 자홍색을 띠고 있고, 상측은 짙은 금색을 띠고 있다. 이미지의 하부에 있는 마그네틱 박편들은 가해진 자기장에 따라 배향되어 있고, 이 박편들은 반사된 빛을 관찰자의 눈에 직각으로 보내는데, 이에 의해 밝은 것처럼 보이게 된다. 그와 반대로, 지구의 상측에 있는 입자들은 관찰자의 가슴쪽으로 빛을 반사시킨다. 이 관찰각에서의 박편들의 색과 이 특정한 입자들의 방향에서 보이는 색은 금색이다. 기판에 인쇄된 지구는, 그 윗쪽단부가 관찰자로부터 멀어지는 방향으로 기울어지면 하측에 있는 박편들은 빛을 관찰자의 모자방향으로 반사시켜 그 색을 어두은 금색이 되게 한다. 동시에, 지구의 상부에 있는 박편들은 입사된 빛을 관찰자의 눈으로 반사시켜 밝은 자홍색처럼 보이게 한다. 샘플을 반대방향으로 기울이면 이미지의 색깔을 원래대로 바꾼다.

도 3b에 표시된 바와 같이, 두번째 이미지(302)인 "Test Text"는 지구(301)의 상부에 묽은 10중량%의 잉크로 인쇄되고, 마그네틱 입자들이 지붕형태가 되도록 하는 다른 자기장에 노출된 것이다. 이와 같이 방향성을 취한 입자들에 의해 인쇄된 이 이미지에서의 광학효과는 첫번째 인쇄된 이미지의 색변화와 반대인 색변화를 가진다. 두번째 잉크의 안료는 첫번째 이미지에서와 마찬가지로 자홍에서 금색을 띠고 있으며, 다만 그 입자의 크기는 10마이크론에 가깝다. 이 안료의 색조는 보다 큰 22 마이크론의 안료와 동일하나 채도는 첫번째 층을 형성한 보다 큰 안료의 채도보다 작아서 약간 더 어둡게 보인다. 보통의 관찰각에서 도 3c에서의 결과 이미지(303)는 짙은 금색의 배경상의 투명하고 옅은 자홍색의 "Text"와 밝은 자홍색의 지구 배경상의 짙은 금색의 투명한 "Test"를 보여준다. 인쇄물(303)이 그 윗쪽 단부가 관찰자로부터 멀어지는 방향으로 기울여지면 참조번호 304에 보여진 것 같이, 지구와 문자의 두 부분은 그 색을 바꾼다. 지구의 상부는 짙은 금색의 "Text"를 가진 밝은 자홍색이 되고, 지구의 하부는 밝은 자홍색의 "Test"를 가진 짙은 금색이 된다.

도 4a에 도시된 "Test Text"로고(401)는 전술한 특허들에서 설명된 플립-플롭 효과를 가진 이미지(402)의 상부에 인쇄되었다. 상기 이미지(402)는 마그네틱 안료인 Al/M/Al(Al은 알루미늄 표시한다. M은 자기적으로 정렬가능한 물질이다)을 포함한 짙은 잉크로 인쇄되었다. 상기 플립-플롭은 솔리드 유기 매개물내의 마그네틱 박편들이 V자형태 또는 지붕형태를 정렬을 이루는 것에 의해 형성될 수 있다. 레진속 입자들의 V형태의 정렬을 한 상태에서, 보통의 관찰각에서는 이미지(402)의 하부(403)는 밝고 상부(404)는 어둡다. 두번째 이미지(405)가 상기 이미지(402)상에 인쇄된다. 도 4b에 도시된 이미지(405)는 5중량%의 금색의 쉬프트가 없는 마그네틱 안료를 포함하는 묽은 잉크로 인쇄되고, 롤링바의 광학적 특징을 형성하기 위하여 장에 배치되었다. 롤링바(406)는 이미지의 상부 근처에 형성되었다. 잉크는 입자들을 정렬이 완료된 후에 양생되었다. 플립-플롭과 문자는 보통의 관찰각에서, 도 4d에 도시된 두 번 인쇄된 이미지(407)내의 최상부 코팅층을 통해서는 쉽게 볼 수 있다.

그러나 상단부가 관찰자로부터 멀어지는 방향으로 인쇄된 이미지를 기울이면 롤링바는 인쇄된 이미지(407)의 하측으로 움직여서, 도 4a에 도시된 바와 같이 로고(401)와 플립-플롭을 감추면서 박스의 중간부(408)를 차지한다. 도 5a에 도시된 바와 같은 이미지(501)는 투명한 기판(500)에 20중량%의 마그네틱 안료를 포함하는 잉크로 플렉소인쇄되고, 볼록한 형상의 롤링바 광학 효과(502)를 형성하기 위하여 장에 배치되며, 정렬된 마그네틱 입자들을 고정하기 위해 양생되었다. 플렉소 프린팅 또는 플렉소인쇄는 표면인쇄와 비슷하지만, 훨씬 적은 잉크를 사용하여 돌출된 면을 인쇄하는 유연한 고무와 비슷한 표면을 가진 롤러와 실린더를 이용하는 기계인쇄 공정이다. 이 공정에서 잉크는 빨리 마르게 되고, 그로 인해 기계가 빠른 스피드로 작동하게 된다. 완료된 결과물은 분명한 디테일을 가진 아주 부드러운 표면 마무리를 가지고 종종 로터리 스크린 인쇄물과 비슷하다.

도 5b에는 다른 이미지 (503)가 묽은 잉크로 인쇄되고, 볼록형태의 롤링바(504)를 형성하기 위해 장내에 배치되고, 그 위치에서 입자들을 고정하기 위해 양생된다. 최종적인 인쇄물(505)은 보통의 관찰각에서 하나의 롤링바 효과(506)를 가진 이미지를 보여준다. 샘플이 그 상단부가 관찰자로부터 멀어지는 방향으로 기울여지면, 하나의 롤링바(506)는 서로 다른 방향으로 움직이는 두개의 롤링바(507,508)로 나뉜다. 보통의 각으로 이미지를 다시 기울이면, 롤링바들(507,508)은 동시에 하나의 광학효과를 만든다. 인쇄된 양 이미지는 도 5d에 도시된 바와 같이 같은 형태를 가질 수도 있고, 다른 이미지를 가질 수도 있다.

도 6a 및 도 6b에는 곡면에 보안라벨을 만들기 위한 매우 매력적인 이미지가 나타나 있다. 도 6a 및 도 6b에 나타난 바와 같이, 약을 포장하는 병은 분리되는 롤링바를 이용하는 좋은 예이다. 병(601)은 그 표면에 접착된 라벨(602)을 가지고 있다. 전술한 실시예에서 설명된 분리되는 롤링바를 가진 보안특성(603)이 라벨(602)의 상부에 인쇄된다. 보안특성(603)은 보통의 관찰각에서는 하나의 롤링바(604)를 가진다. 병은, 입사된 병의 원주면으로부터 빛이 반사되어 형성된 넓은 선(605)을 포함한다. 그러나 역시 원주면에서 반사된 것처럼 보이는 롤링바(604)는 라인(605)에 대해 90도 기울어져 있다. 관찰자로부터 상부가 멀어지도록 병(601)을 기울이면 롤링바(604)가 두 개의 롤링바들(606, 607)로 분리된다. 병이 다시 기울여지면 롤링바들(606, 607)은 다시 하나의 롤링바(604)로 합쳐진다.

도 7a 및 도 7b로 가서, 마이크로그래프인 도 7a는 자기장을 이용하여 상하방향(또는 그 역방향)으로 배향된 캐리어 내의 회절성의 입자들에 의해 첫번째로 형성된 층의 안료들의 홈의 방향을 보여준다. 첫번째 인쇄층이 양생된 후, 자기장을 이용하여 좌측에서 우측으로(또는 그 역으로) 배향된 두번째 인쇄가 첫번째 인쇄층 위에 행해진다. 마이크로그래프인 도 7b를 촬영하는데 사용된 카메라는 미세하게 구조화된 입자들의 두번째 홈의 방향을 보여주도록 촛점이 잡혀 있다. 두번째 코팅의 부하는 첫번째 코팅의 부하에 비해 낮다는 것에 유의해야한다.

지금부터 계속되는 그림이나 실시예에서 홈이 방향성을 가지는 박편들이 지금까지 설명된 다른 형태의 박편들과 함께 또는 그 다른 형태의 박편들 대신에 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.

지금까지 설명된 실시예들은 기판의 같은면 또는 다른면에 두 단계의 코팅이 실시되는 예들이었지만, 첫번째 기판에 첫번째 정렬가능한 박편 코팅을 사용하고, 동일하거나 다른 인쇄된 이미지 또는 에칭된 이미지를 가진 두번째 기판위에 접합시키는 것도, 덜 바람직하지만 본 발명의 기술적 사상에 포함된다. 예를 들어, 제1단계로서 첫번째 기판위에 롤링바가 인쇄되고, 곧이어 홀로그래픽 이미지 위에 접합될 수 있는데, 하나의 기판은 본질적으로 어느정도는 투명해야한다.

본 발명의 보다 덜 바람직한 다른 실시예에 있어, 서로 다른 면에 두번의 코팅이 행해지는데, 두번째 코팅은 미리 설정된 파장 이상의 빛과 같은 에너지가 가해지면 그 코팅이 액상화되는 점성을 가진 코팅이다. 첫번째 코팅은 자화가능하고, 자기장이 가해지면 정렬이 될 수 있는 표준적인 코팅이다. 첫번째 코팅이 양생된 후에, 박편들은 영구적으로 정렬되고, 두번째 코팅은 박편들을 정렬하기에 충분할 정도로 액상화가 될 후에 양생된다.

본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 아니하는 범위내에서, 본 발명의 수많은 다른 실시예들이 파악될 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 각각이 별도로 형성된 코팅에 존재하는 적어도 두 개의 독특한 특징을 가지는 보다 복잡한 이미지를 제공할 수 있다.

본 발명의 또다른 측면에 의하면, 이미지가 한 방향으로 이동할 경우 두 개의 이미지가 함께 움직이지만 서로 다른 독톡한 모습으로 보이는 적어도 두 개의 코팅으로서 각각이 별도로 형성된 코팅에 존재하는 적어도 두 개의 독특한 특징을 가지는 보다 복잡한 이미지를 제공할 수 있다.

Claims (14)

1. 기판의 제 1 면에 제 1 장 배향성 (field orientable) 코팅을 하고, 상기 코팅 내의 박편들을 자기장선을 따라 배향하도록 자기장을 이용하는 단계;

   제 1 코팅이 양생된 후에, 이어서 제 1 코팅의 상부 또는 상기 기판의 제 2 면에 제 2 마그네틱 코팅을 하고 제 2 코팅내의 박편들을 자기장선을 따라 배향하도록 자기장을 이용하는 단계를 포함하며,

   상기 박편들은 팰릿 (pallet)이며 상기 제 1 및 제 2 코팅들 중의 하나가 묽은 잉크 또는 페인트로 인쇄되거나 페인팅되어 상기 박편들로부터 다른 코팅으로 반사되는 빛이 상기 묽은 잉크 또는 페인트로 인쇄 또는 페인트된 코팅을 통해서 가시화되는, 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 마그네틱코팅 내의 박편들을 배향하기 위한 자기장이 제 1 자기장이고, 상기 제 1 자기장은 제 2 코팅 내의 박편들을 배향하기 위해 사용되는, 물질 코팅 및 이미지 형성 방법
3. 제 1항에 있어서,

   제 1 마그네틱코팅 내의 박편들을 배향하기 위한 자기장이 제 1 자기장이고, 제 2 코팅 내의 박편들을 배향하기 위한 자기장이 제 2 자기장인, 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 자기장 및 상기 제 2 자기장은 상이한 자석 또는 상이한 장 (field) 발생 시스템에 의해 형성되는 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   제 1 코팅과 제 2 코팅중의 하나는 상이한 농도인, 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   제 1 코팅 또는 제 2 코팅 중의 하나는 광학적 가변 박편의 다중막을 포함하고, 상기 제 1 코팅 또는 제 2 코팅 중의 나머지 하나는 회절성 박편을 포함하며, 상기 회절성 박편의 적어도 일부는 표면에 형성되는 양각의 표면 패턴을 가지는, 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.
7. 제 1항에 있어서,

   두 단계의 생산 공정이 사용되는 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.
8. 기판의 제 1 면에 제 1 코팅을 하는 단계;

   제 1 코팅내의 팰릿 입자들을 미리 설정된 형태로 정렬하기 위하여 자기장을 인가하는 단계;

   제 1 코팅이 양생 또는 건조 되도록 하는 단계;

   상기 제 1 코팅의 상부 또는 상기 기판의 다른 면에 제 2 코팅을 하는 단계;

   상기 제 2 코팅 내의 팰릿 입자들을 정렬하기 위하여 제 2 코팅이 양생되거나 건조되기 전에 자기장을 인가하는 단계를 포함하며,

   상기 제 1 및 제 2 코팅들 중의 하나가 묽은 잉크 또는 페인트로 인쇄되거나 페인팅되어 상기 팰릿 입자들로부터 다른 코팅으로 반사되는 빛이 상기 묽은 잉크 또는 페인트로 인쇄 또는 페인트된 코팅을 통해 가시화되는, 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.
9. 제 1항의 방법을 사용하여 형성되는 이미지로서,

   상기 이미지는 관찰 각이나 이미지에 입사되는 빛이 변함에 따라 그 외관이 변화되는 제 1 광학적 특징과, 상기 제 1 광학적 특징과 독립적으로 관찰 각이나 이미지에 입사되는 빛이 변함에 따라 그 외관이 변화되는 제 2 광학적 특징을 가지며, 제 1 특징은 자기적으로 정렬된 제 1 코팅을 포함하고, 제 2 특징은 제 1 코팅의 박편들과는 상이하게 배향된 자기적으로 정렬가능한 박편들을 가진 제 2 코팅을 포함하는, 이미지.
10. 기판 상에 물질을 코팅하고 이미지를 형성하는 방법에 있어서,

    상기 기판의 제 1 면에 제 1 광학효과 코팅을 하고 자기장을 사용하여 상기 자기장과 독립적으로 상기 코팅 내의 박편들을 배향하는 단계;

    상기 제 1 코팅의 상부 또는 상기 기판의 제 2 면에 제 2 광학효과 코팅을 하며, 양 코팅의 효과 또는 복합된 효과를 적어도 기판의 한면에서는 볼 수 있는 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제 1항에 있어서,

    제 1 코팅과 제 2 코팅 각각은 별개의 이미지를 형성하되, 각 별개 이미지는 자기적으로 광학적 박편들을 정렬함으로써 형성되는, 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.
14. 제 6항에 있어서,

    제 1과 및 제 2 코팅은 그 내부 또는 그 위에 형성되는 표면 양각 패턴을 가지는 회절성의 박편들을 포함하되, 제 1 코팅의 박편들은 제 2 코팅의 회절성의 박편들과 다르게 배향되는 표면 양각 패턴을 따라 배향된, 물질 코팅 및 이미지 형성 방법.

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