MX2011006657A - Composicion de recubrimiento, sistema que incluye la composicion de recubrimiento, y metodo para producir imagenes seguras. - Google Patents

Abstract

Se describen una composición, sistema y método de recubrimiento para imprimir documentos que son difíciles de falsificar química o físicamente y que son fáciles de verificar visualmente. El sistema incluye un sustrato, un pigmento orgánico, que incluye un colorante y un tinte, un recubrimiento primario mejorador de la migración aplicado usando un proceso de impresión por transferencia y opcionalmente el recubrimiento secundario mejorador de la migración aplicado usando un proceso de impresión por transferencia. Una imagen formada usando el pigmento orgánico de la invención es fácilmente verificada comparando una imagen formada con colorante y una imagen formada con tinte. Además, si es usado un solvente en un intento por alterar la imagen impresa sobre el sustrato, el tinte migra o se difunde para indicar la manipulación indebida del documento.

Description

COMPOSICION DE RECUBRIMIENTO, SISTEMA QUE INCLUYE LA COMPOSICION DE RECUBRIMIENTO, Y METODO PARA PRODUCIR IMAGENES SEGURAS CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con composiciones, sistemas y métodos para imprimir documentos. De manera más particular, la invención se relaciona con una composición de recubrimiento mejorada para imprimir documentos en una forma segura, de modo que los documentos sean difíciles de falsificar y las versiones originales de los documentos sean fácilmente verificables , y con un sistema que incluye la composición de recubrimiento por métodos de uso y producción de la composición de recubrimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION La formación de imágenes basada en pigmento orgánico, la cual generalmente implica formar una imagen electrostática o magnética sobre una placa o tambor fotoconductor cargado o magnetizado, cepillar la placa o tambor con un pigmento orgánico cargado o magnetizado, transferir la imagen sobre un sustrato como papel, y fusionar el pigmento orgánico sobre el sustrato usando calor, presión, y/o un solvente, puede ser usada para formar imágenes relativamente baratas sobre una superficie de un sustrato.

Debido a que la formación de imágenes basadas en pigmento orgánico, como la impresión, es una técnica relativamente rápida y barata para producir copias de imágenes, la técnica es con frecuencia empleada para producir documentos que eran formados tradicionalmente usando otras formas de impresión o formación de imágenes -por ejemplo, impresión por impacto o impresión por chorro de tinta. Por ejemplo, en años recientes, la formación de imágenes basada en pigmento orgánico ha sido empleada para producir documentos financieros, como cheques personales, acciones, y notas de banco; documentos legales como testamentos y escrituras; documentos médicos como prescripciones de fármacos y órdenes de doctores; y similares. Desafortunadamente, debido a que la imagen es formada sobre la superficie del sustrato, los documentos producidos usando las técnicas de formación de imágenes basadas en pigmento orgánico pueden ser relativamente fáciles de falsificar y/o duplicar.

Con los años han sido desarrolladas varias técnicas para imprimir o formar documentos seguros. Por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 5,124,217, otorgada a Gruber et al. el 23 de Junio de 1992, describe un pigmento orgánico de impresión segura para el procesamiento electrofotográfico . El pigmento orgánico, cuando es expuesto a un solvente como el tolueno, con frecuencia usado en la falsificación de documentos, produce una mancha de color indicativa de la falsificación pretendida. Este pigmento orgánico es útil únicamente para describir una falsificación pretendida cuando es usado un solvente particular para remover una porción de una imagen impresa. De este modo, el solvente orgánico no puede ser usado para mitigar la copia del documento o falsificación agregando material al documento.

La Patente Estadounidense No. 5,714,291, otorgada a Marinello et al. el 3 de Febrero de 1998, describe otro pigmento orgánico que incluye partículas submicrónicas sensibles al ultravioleta. La autenticidad de un documento puede ser verificada usando un dispositivo de exploración ultravioleta. El requisito de usar el dispositivo de exploración ultravioleta es generalmente indeseable debido a que agrega costos a un análisis de falsificación y requiere equipo adicional.

Otras técnicas para producir imágenes seguras incluyen modificar el papel sobre el cual la imagen es impresa. Esos papeles modificados pueden incluir papel que tenga un recubrimiento de baja absorción de tinta y papel que incluya microcápsulas aplastables que contengan tinta leuco y un receptor de color. Aunque las técnicas que incluyen estas formas de papel funcionen relativamente bien para las técnicas de impresión o copiado tipo impacto, las técnicas no funcionarían bien en relación con métodos de impresión basados en pigmento orgánico o similares.

Otras técnicas para producir imágenes seguras incluyen proporcionar recubrimientos de papel especiales para incrementar la resistencia al corrimiento de imagen creada por un proceso electrostático. Sin embargo, los recubrimientos generalmente no afectan la capacidad para agregar material al documento o autentificar la originalidad del documento.

Por las razones anteriores, son deseables composiciones, métodos y aparatos mejorados para formar documentos seguros usando el procesamiento basado en pigmento orgánico, que sean relativamente fáciles y baratos.

SUMARIO DE LA INVENCION La presente invención proporciona una composición, sistema y método de recubrimiento mejorado para producir documentos seguros. Varias formas en las cuales la presente invención supera las desventajas de la técnica anterior son proporcionadas más adelante. En general, sin embargo, la composición, sistema y método de recubrimiento de la presente invención producen imágenes que son difíciles de alterar y que son relativamente fáciles de evaluar si se ha intentado o efectuado una alteración a la imagen.

De acuerdo con varias modalidades de la invención, el sistema incluye un sustrato, un pigmento orgánico que incluye un colorante y un tinte aplicado a una superficie del sustrato, y un recubrimiento primario que mejora la migración. De acuerdo con los diferentes aspectos de esas modalidades, el sistema incluye además el recubrimiento secundario que mejora la migración. El recubrimiento secundario puede ser configurado como una barrera entre el primer recubrimiento y otros sustratos y/o para minimizar los efectos de los diferentes sustratos. De acuerdo con aspectos adicionales de esas modalidades, el pigmento orgánico es aplicado usando una impresora láser. Y,' de acuerdo con otros aspectos adicionales más, el recubrimiento primario que mejora la migración y/o el recubrimiento secundario que mejora la migración es aplicado usando un proceso de impresión por transferencia. Como se discute con mayor detalle más adelante, usando una impresora de transferencia para aplicar el recubrimiento primario y/o secundario que mejora la migración permite la aplicación de los recubrimientos a áreas seleccionadas del sustrato dentro del registro de la impresora.

De acuerdo con modalidades adicionales de la invención, una composición de recubrimiento, por ejemplo, una composición para la aplicación de recubrimiento primario que mejora la migración, usado para producir imágenes seguras, incluye un aceite, una resina, un agente antiatacante, y un agente antitransferencia. De acuerdo con varios aspectos ejemplares, la composición de recubrimiento primaria es configurada para aplicarse a un sustrato usando impresión por transferencia .

De acuerdo con otras modalidades adicionales más de la invención, una composición de recubrimiento, por ejemplo, una composición para la aplicación de un recubrimiento secundario que mejora la migración, incluye un aceite de alta viscosidad con baja tensión superficial y un agente antiniebla. De acuerdo con varios aspectos de esas modalidades, la composición secundaria que mejora la migración incluye una pluralidad de aceites. De acuerdo con aspectos ejemplares adicionales, la composición de recubrimiento secundaria es configurada para la aplicación a un sustrato usando la impresión por transferencia.

De acuerdo con otras modalidades más de la invención, un método para formar un documento seguro incluye los pasos de proporcionar un sustrato, aplicar un colorante y un tinte al sustrato, y aplicar un recubrimiento primario que mejora la migración al sustrato usando un proceso de impresión por transferencia (por ejemplo, litografía de transferencia) . De acuerdo con varios aspectos de esas modalidades, el proceso incluye además el paso de aplicar un recubrimiento secundario que mejora la migración. De acuerdo con aspectos adicionales, el recubrimiento secundario que mejora la migración es aplicado usando técnicas de impresión por transferencia. Como se expone con mayor detalle más adelante, el colorante y el tinte y los recubrimientos primario y secundario que mejoran la migración pueden ser aplicados a la misma superficie del sustrato, o el colorante y tinte pueden ser aplicados a una primera superficie del sustrato y los recubrimientos primario y/o secundario pueden ser aplicados a una segunda superficie del sustrato.

De acuerdo con modalidades adicionales de la invención, un método para formar un documento seguro incluye los pasos de proporcionar un sustrato, aplicar un colorante y tinte al sustrato, aplicar un recubrimiento primario que mejora la migración del sustrato, y aplicar un recubrimiento secundario que mejora la migración encima del recubrimiento primario que mejora la migración. De acuerdo con los diferentes aspectos de esas modalidades, el recubrimiento primario que mejora la migración es aplicado usando técnicas de impresión por transferencia. De acuerdo con aspectos adicionales, el recubrimiento secundario que mejora la migración es aplicado usando técnicas de impresión por transferencia .

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Una comprensión más completa de la presente invención puede ser derivada refiriéndose a la descripción detallada y las reivindicaciones, consideradas en relación con las figuras, donde los números de referencia similares se refieren a elementos similares a través de las Figuras, y: La Figura 1 ilustra un sistema de documento seguro de acuerdo con varias modalidades de la invención.

La Figura 2 ilustra una estación de impresión por transferencia para usarse en varias modalidades de la invención; y La Figura 3 ilustra un aparato de impresión por transferencia, que incluye estaciones múltiples, para usarse con varias modalidades de la invención.

Los expertos apreciarán que los elementos en las figuras son ilustrados para propósitos de simplificación y claridad y no necesariamente han sido dibujadas a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos en las figuras pueden estar exageradas con relación a otros elementos para ayudar a mejorar la comprensión de las modalidades de la presente invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La siguiente descripción es proporcionada para permitir a un experto en la técnica hacer y usar la invención y expone el mejor modo contemplado por los inventores para llevar a cabo su invención. Varias ' modificaciones a la descripción, sin embargo, seguirán siendo fácilmente evidentes a aquellos expertos en la técnica, puesto que los principios generales de una composición, sistema y método de recubrimiento para formar imágenes seguras sobre el documento han sido bien definidos aqui.

La presente invención puede ser usada en relación con una variedad de procesos de impresión, y es particularmente muy adecuada para aplicaciones de impresión con pigmento orgánico o por transferencia. La siguiente descripción describe una composición, sistema y método para producir documentos seguros usando procesos con pigmento orgánico' y de transferencia litográfica. Sin embargo, la invención no se limita a esa composición, sistema o proceso.

Los recubrimientos y sistemas ejemplares de acuerdo con varias modalidades de la invención pueden ser usados para una variedad de propósitos, como para producir documentos financieros, como cheques personales, acciones, y notas de banco; documentos legales como actas de nacimiento, licencias de conducir, testamentos, y escrituras; documentos médicos como prescripciones de fármacos, transcripciones, y órdenes de médicos; documentos educativos, como transcripciones y registros, y similares.

La Figura 1 ilustra un sistema 100, el cual incluye un sustrato 102, un pigmento orgánico 104, un primer recubrimiento o recubrimiento primario que mejora la migración 106, un segundo recubrimiento o recubrimiento secundario que mejora la migración 108, y un tinte 110.

Aunque el sistema 100 es ilustrado con recubrimientos múltiples, como se discute con mayor detalle más adelante, los sistemas de acuerdo con modalidades alternativas pueden incluir únicamente un solo recubrimiento o capa, donde el recubrimiento individual puede incluir los atributos de uno o ambos recubrimientos 106 y 108. Además, aunque los recubrimientos 106 y 108 son ilustrados como si estuvieran directamente opuestos al pigmento orgánico 104 sobre una segunda superficie 114 del sustrato 102, los recubrimientos 106 y/o 108 podrían ser colocados alternativamente sobre la misma superficie y al pigmento orgánico subyacente 104.

El pigmento orgánico 104 y el tinte 110 funcionan junto con los recubrimientos 106 y 108 para proporcionar una primera imagen usando pigmento orgánico 104 sobre una primera superficie 112 del sustrato 102 y una imagen latente con el tinte 110 puede ser visible desde la primera superficie 112 y/o la ' segunda superficie 114. De acuerdo con varias modalidades de la invención, los sistemas de imágenes seguras (por ejemplo, el sistema 100), son difíciles de falsificar y las copias de las imágenes seguras son fácilmente detectadas, debido a que cualquier desajuste entre la imagen impresa y la imagen latente indica una alteración o una alteración pretendida y una imagen latente ausente es indicativa de una copia del documento.

El sistema 100 puede ser formado aplicando un pigmento orgánico y un tinte sobre el sustrato 102 usando, por ejemplo, un proceso electrostático o electrofotográfico, como un proceso de impresión con láser y aplicando recubrimientos 106 y/o recubrimiento 108 usando un proceso de impresión por transferencia (por ejemplo, un proceso litográfico) . Usar un proceso de impresión por transferencia para aplicar un recubrimiento 106 y/o 108 es ventajoso debido que permite que el recubrimiento sea aplicado de manera relativamente barata y, si se desea, permite la aplicación precisa de los recubrimientos únicamente a las áreas deseadas del sustrato - dentro de la precisión del registro' de la impresora litográfica. De acuerdo con una modalidad de la invención, el pigmento orgánico 104 y el tinte 110 son impresos sobre una primera superficie del sustrato y uno o más recubrimientos 106, 108 son aplicados sobre una segunda superficie del sustrato. De acuerdo con modalidades alternativas, los recubrimientos 106, 108 pueden ser aplicados sobre una primera superficie del sustrato' y posteriormente puede ser impresa una imagen basada en pigmento orgánico en la parte superior de los recubrimientos .

• La Figura 2 ilustra una estación y la Figura 3 ilustra ün aparato que incluye estaciones múltiples para la aplicación de un recubrimiento 106 y/o 108 usando impresión por transferencia, de acuerdo con varias modalidades de la invención. La estación ejemplar 200 incluye un sistema de transferencia de tinta o composición 202, una estación de amortiguación o humidificación 204, un cilindro de placa 206, un cilindro de transferencia 208, y un cilindro de impresión 210.

De acuerdo con varias modalidades de la invención, durante la operación de la estación 200, es aplicado un recubrimiento (por ejemplo, el recubrimiento 106) a un sustrato 220, como papel, aplicando primero agua desde un sistema 204, y recubriendo entonces la composición del sistema 202, sobre el cilindro 206, usando el rodillo 216 y los rodillos 212-214, respectivamente. La composición de recubrimiento y el agua son inmiscibles, de modo que el agua repele la composición de recubrimiento de las áreas sin imagen del cilindro 206 y la composición de recubrimiento es aplicada a las áreas de imagen del cilindro 206. La composición de recubrimiento del cilindro 206 es entonces transferida al cilindro de transferencia 208, el cual a su vez, es usado para transferir la composición de recubrimiento al sustrato 220. El recubrimiento 108 puede ser aplicado de la misma manera. Como se hizo notar anteriormente, la aplicación de las composiciones de recubrimiento de esta manera permite una aplicación muy precisa de las composiciones de recubrimiento, la cual puede ser deseable para, por ejemplo, reducir una cantidad de material de recubrimiento usada para formar el sistema 100 y para mitigar la difusión indeseable de tinte 110.

El aparato 300 puede ser usado para proporcionar imágenes y/o recubrimientos múltiples a un sustrato usando técnicas de transferencia. El aparato 300 incluye estaciones múltiples 302, 304 y 306, incluyendo generalmente cada estación un sistema de transferencia de tinta o composición de recubrimiento 202 para transferir la imagen o composición de recubrimiento sobre un sustrato. A manera de ejemplo, la imagen puede ser transferida a un sustrato (por ejemplo, el sustrato 102) usando la estación 302. La estación 304 es entonces usada para aplicar la capa o recubrimiento 106 sobre el sustrato 102. El recubrimiento 106 puede ser aplicado sustancialmenté en registro y sobre una superficie opuesta con pigmento orgánico 104, como se ilustra, o pigmentos subyacentes 104. De manera similar, si es usado, un recubrimiento 108 puede ser aplicado sobre el recubrimiento 106.

' Refiriéndose nuevamente a la Figura 1, de acuerdo con varias modalidades de la invención, el sustrato 102 puede incluir cualquier material adecuado sobre el cual pueda ser transferida una imagen. Los materiales de sustrato ejemplares 102 incluyen papel (por ejemplo, papel bond MOCR de 20 Ib), y otros sustratos adecuados para la impresión litográfica por transferencia.

El pigmento orgánico 104 puede incluir cualquier composición adecuada capaz de imprimir una imagen sobre una superficie del sustrato 102. De acuerdo con varias modalidades de la invención, el pigmento orgánico 104 incluye una resina aglutinante termoplástica, un colorante, un agente de control de carga, y un tinte de migración 110. Cada una de la resina aglutinante termoplástica, el colorante, el agente de liberación, y el agente que controla la carga puede ser la misma que aquélla usada en pigmentos orgánicos típicos. El pigmento orgánico puede ser el pigmento orgánico de un componente o un pigmento orgánico de componentes múltiples (por ejemplo, pigmento orgánico y revelador) .

La resina aglutinante termoplástica ayuda a fusionar el pigmento orgánico al sustrato. De acuerdo con una modalidad de la invención, la resina aglutinante tiene un índice de fusión de entre aproximadamente 1 g/10 min y 50 g/10 min a 125°C y tiene una temperatura de transición vitrea de entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 65 °C. Los materiales ejemplares adecuados para la resina aglutinante termoplástica incluyen resinas de poliéster, copolímeros y/u homopolímeros de estireno- por ejemplo, acrilatos de estírenos, metacrilatos, resinas de estireno - butadieno - epoxi. Resinas a base de látex, y similares. A manera de ejemplo particular, la resina de aglutinante termoplástica es un copolímero de estireno y butadineo vendido por Eliokem como resina Pliolite S5A.

El colorante para usarse con el pigmento orgánico 102 puede ser cualquier colorante usado para el procesamiento de imágenes electrofotográficas , como el óxido de hierro, otros materiales de magnetita, negro de humo, dióxido de manganeso, óxido de cobre, y negro de anilina. De acuerdo con un ejemplo particular, el colorante es óxido de hierro vendido por Rockwood Pigments como apico Black.

El agente de control de carga ayuda a mantener una carga deseada dentro del pigmento orgánico para facilitar la transferencia de la imagen de, por ejemplo, un tambor electrostático, al sustrato. De acuerdo con una modalidad de la invención, el agente de control de carga incluye compuestos de control cargados negativamente que son sales complejas cargadas de metal o libres de metal, como pigmentos de ftalocianina de cobre, sales complejas de aluminio, sales de fluoro-amonio cuaternario, sales complejas de cromo del tipo de tintes azo, sales complejas crómicas y compuestos de arena de calix.

El pigmento orgánico también puede incluir un agente de liberación, como una cera. El agente de liberación puede incluir poliolefinas de bajo peso molecular o derivados de las mismas, como cera de polipropileno o cera de polietileno o un copolimero de cera de polipropileno y una cera de polietileno.

Los tintes preferidos de acuerdo con la presente invención exhiben una fuerte absorbancia de color a través de un sustrato (por ejemplo, el sustrato 102) , buena solubilidad en un fluido de migración, buena estabilidad, y se disuelven y/o migran en solventes polares y/o no polares usados para intentar falsificar documentos - por ejemplo, intentando remover una imagen de la superficie superior del sustrato. Los solventes polares ejemplares usados en esos intentos de falsificación incluyen acetona, metanol, metil etil cetona, y acetato de etilo; los solventes no polares ejemplares incluyen tolueno, espíritus minerales, gasolina, cloroformo, heptano, y dietil éter. Además, los tintes son preferiblemente indelebles.

Los tintes solubles ejemplares, adecuados para usarse cómo tinte 110, incluyen fenacina, estilbeno, nitroso, triarilmetano, diarilmetano, cianina, perileno, tartracina, xanteno, azo, disazo, trifenilmetano, fluorano, antraquinona, pirazolon quinolina, y ftalocianina . De acuerdo con una modalidad de la invención, el tinte es de color rojo y está formado de xanteno, vendido bajo el nombre de Baso Red 546. De acuerdo con otra modalidad de la invención, el tinte es de color rojo y está formado de disazo, vendido bajo el nombre Bright Red LX-5988. De acuerdo con otra modalidad más de la invención, el tinte es de color azul y está formado de antraquinona, vendido bajo el nombre Bright Blue LX-9224.

Otros tintes de color de estructura química similar también son adecuados para usarse con esta invención.

El recubrimiento 106 incluye un agente para mejorar la migración configurado para ayudar al tinte 110 a migrar a través de al menos una porción del sustrato 102. De acuerdo con varias modalidades de la invención, el recubrimiento 106 incluye un aceite como un agente para mejorar la migración, una resina, y un agente antiniebla, como sílice, cera de bentonita, caolín, dióxido de titanio, o cualquier combinación de los mismos. El agente antiniebla mitiga el rocío indeseable del material de recubrimiento. El aceite puede ser un aceite de un solo componente o incluir componentes múltiples, como aceites, plastificantes , polímeros líquidos, y combinaciones de los mismos. ? manera de ejemplo, el aceite puede incluir uno o más de los siguientes compuestos: ftalato de bencil butilo, adipato de bis (2-etilhexilo) , trimelitato de trioctilo, y diisobutirato de 2, 2, 4-trimetil-l, 3-pentandiol. La resina puede ser un éster de resina fenólica modificada u otro compuesto de resina, produciendo alta viscosidad (por ejemplo, mayor de aproximadamente 70, 000 cp) y una baja adherencia y bajas propiedades, como Sylvaprint 87-85 disponible de Arizona Chemical.

De acuerdo con varios aspectos de esas modalidades, el recubrimiento 106 incluye un agente antitransferencia, como sílice, almidón, deslizante, almidón de trigo, aceite de silicón, una cera, o cualquier combinación de los mismos. La cera puede ser una cera sintética, como cera de fluorocarburo, polietileno, polipropileno, combinaciones de las mismas, o una cera natural, como la cera de carnauba, o una combinación de ceras naturales y sintéticas. De acuerdo con aspectos adicionales, un tamaño de partícula del agente antitransferencia puede fluctuar de aproximadamente 0.2 micrometros hasta aproximadamente 25 micrometros.

De acuerdo con modalidades adicionales de la invención, una composición para la aplicación de recubrimiento 106 (por ejemplo una composición de una solución para la estación 202) incluye de aproximadamente 25% hasta aproximadamente 90%, de aproximadamente 35% hasta aproximadamente 80%, o de aproximadamente 45% hasta aproximadamente 75%, de aceite; de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60%, de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 50%, o de aproximadamente 25% hasta aproximadamente 45%, de resina; y de aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 10%, o de aproximadamente .02% hasta aproximadamente 5%, o de aproximadamente .05% hasta aproximadamente 2% de agente antiniebla. De acuerdo con varios aspectos de esas modalidades, la composición incluye de aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 10%, de aproximadamente 0.2% hasta aproximadamente 5%, o de aproximadamente 0.5% hasta aproximadamente 2% de agente antitransferencia y varias combinaciones de esos compuestos. Todos los porcentajes de esos compuestos aqui están en por ciento en peso a menos que se haga notar otra cosa.

Los siguientes ejemplos no limitantes ilustran varias combinaciones de materiales y procesos útiles en la formación de una composición de acuerdo con varias modalidades de la invención. Esos ejemplos son meramente ilustrativos, y no se pretende que la invención se limite a esos ejemplos ilustrativos.

Ejemplo 1 Material Cantidad Aceite 64% Resina 33% Sílice 1% Almidón Deslizante 1% Una composición de recubrimiento 106 fue preparada calentando primero una mezcla agitada del aceite y la sílice (por ejemplo, Syloid Rad 2505 disponible de Grace Davidson) hasta que se alcanzó una temperatura de aproximadamente 250 °F (121.1 °C) . Mientras se continuó incrementando la temperatura de la mezcla, la resina fue agregada lentamente a la mezcla. Después de que toda la resina había sido agregada y la temperatura, había alcanzado aproximadamente 320°F (160°C) no había excedido de aproximadamente 360°F (182.2°C) , la mezcla fue mantenida a aproximadamente 360°F (182.2°C) hasta que toda la resina se disolvió. Entonces se permitió que la mezcla se enfriara a una temperatura inferior a 135°F (57.2°C), y entonces se agregó el almidón deslizante. La mezcla fue mezclada hasta que el almidón deslizante (por ejemplo, almidón deslizante disponible de Nutri-Pea Limited) se dispersó completamente.

Después de que la mezcla había sido enfriada a aproximadamente 70°F (21.1°C), la viscosidad de la mezcla fue medida con un viscosímetro de varilla descendente. La viscosidad de la composición a aproximadamente 70°F (21.1°C) fue entonces de aproximadamente 40, 090 cps y 95, 000 cps . El recubrimiento fue aplicado al papel ' con una prensa de transferencia (por ejemplo, usando la estación 202). La cantidad :de recubrimiento aplicada estuvo en el intervalo de aproximadamente 0.3 mg/pulgada cuadrada (0.046 mg/centímetro cuadrado), hasta aproximadamente 4 mg/pulgada cuadrada (0.62 mg/centímetro cuadrado).

Ejemplo 2 Material Cantidad Aceite 64% Resina 33% Sílice 1% Cera 1% Otra composición para la aplicación de recubrimiento 106 fue preparada calentando primero una mezcla con agitación del aceite, la cera y la sílice hasta que se alcanzó una temperatura de aproximadamente 250°F (121.1 °C) . Mientras se continuó incrementando la temperatura de la mezcla, la resina fue agregada lentamente a la mezcla. Después de que toda la resina había sido agregada y la temperatura había alcanzado aproximadamente 320°F (160°C) pero no había excedido de 360°F (182.2°C), la mezcla fue mantenida en aproximadamente 360°F (182.2°C) hasta que toda la resina fue disuelta. La mezcla fue mezclada hasta que el almidón deslizante se dispersó completamente.

Después de que la mezcla se había enfriado a aproximadamente 70°F (21.1°C), la viscosidad de la mezcla fue medida con un viscosímetro de varilla descendente. Una viscosidad ejemplar estuvo entre aproximadamente 40,000 cps y 95,000 cps a aproximadamente 70°F (21.1°C). El recubrimiento fue aplicado al papel con una prensa ' de transferencia. La cantidad de recubrimiento aplicado estuvo en el intervalo de aproximadamente 0.3 mg/pulgada cuadrada ( 0.0 6 mg/centímetros cuadrados) hasta aproximadamente 4 mg/pulgada cuadrada (0.62 mg/centímetros cuadrados) .

Ejemplo 3 Material Cantidad, Aceite 64% Resina 33% Sílice 1% Cera 1% Otra composición más para la aplicación del recubrimiento 106 fue preparada calentando primero una mezcla con agitación de aceite, la cera y la sílice hasta que se alcanzó una temperatura de aproximadamente 250°F (121.1 °C) . La sílice era una sílice de tamaño de partícula grande (por ejemplo, de aproximadamente 9.0 micrómetros) como la Sylysia 380, disponible de Fuji Sylysia Chemical Ltd. Mientras continuaba incrementándose la temperatura de la mezcla, la resina fue agregada lentamente a la mezcla.

Después de que todas las * resinas habían sido agregadas y la temperatura había alcanzado aproximadamente 320°F (160°C) pero no había excedido de 360°F (182.2°C), la mezcla fue mantenida a aproximadamente 360°F (182.2°C) hasta que toda la resina fue disuelta. La mezcla se dejó mezclar hasta que el almidón deslizante se dispersó completamente.

Después de que la mezcla se había enfriado a aproximadamente 70°F (21.1°C), la viscosidad de la mezcla fue medida con un viscosímetro de varilla descendente. Una viscosidad ejemplar está entre aproximadamente 40,000 cps y 95,000 cps a aproximadamente 70°F (21.1°C). El recubrimiento fue aplicado al papel con una prensa de transferencia. La cantidad de recubrimiento aplicado estuvo en el intervalo de aproximadamente 0.3 mg/pulgada cuadrada. (0.046 mg/centimetros cuadrados) hasta aproximadamente 4 mg/pulgada cuadrada (0.62 mg/centimetros cuadrados) .

Como se hizo notar anteriormente, los sistemas de acuerdo con varias modalidades de la invención incluyen un recubrimiento secundario a la migración 108, el cual puede ser aplicado sobre el recubrimiento 106. De acuerdo con varios aspectos, la composición para formar el recubrimiento 108 incluye un aceite de alta viscosidad (por ejemplo, una viscosidad aproximada o mayor de aproximadamente 100,000 cp) que tiene una tensión superficial baja y un agente antiniebla. El aceite puede ser un solo aceite (por ejemplo un aceite de silicón de alta viscosidad) o una combinación de aceite (por ejemplo, aceite de silicón) que tengan diferentes viscosidades, de modo que la viscosidad final de la composición sea adecuada para la impresión por transferencia. El agente antiniebla puede incluir ' cualesquier agentes antiniebia anotados anteriormente.

De acuerdo con modalidades adicionales de la invención, una composición para la aplicación del recubrimiento 108 (por ejemplo, una composición de una solución para la estación 202) incluye de aproximadamente 70% hasta aproximadamente 99.9%, de aproximadamente 85% hasta aproximadamente 99.5%, o de aproximadamente 95% hasta aproximadamente 99% de un primer fluido de silicón; y de aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 30%, o de aproximadamente 0.2% hasta aproximadamente 15%, o de aproximadamente 0.5% hasta aproximadamente 2% de sílice. De acuerdo con varios aspectos de esas modalidades, la composición incluye de aproximadamente 0% hasta aproximadamente 50%, o de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 30%, o de aproximadamente 15% hasta aproximadamente 25% de un segundo fluido de silicón. Los primeros fluidos de silicón ejemplares incluyen fluidos de dimetil silicón de viscosidad moderadamente alta (10,000 + 5000 cp) a viscosidad alta (aproximadamente 100,000 cp) y los segundos fluidos de silicón ejemplares incluyen fluidos de dimetil silicones de viscosidad ¦ extremadamente alta (aproximadamente 1 millón de cp) .

Los siguientes ejemplos ilustran varias composiciones que pueden ser usadas para formar el recubrimiento 108 usando, por ejemplo, una impresora de transferencia.

Ejemplo 4 Material Cantidad Fluido de Silicón 99% 1% Un recubrimiento secundario para mejorar la migración de acuerdo con este ejemplo fue producido pesando una cantidad deseada de silicón de alta viscosidad como el dimetil silicón (por ejemplo, el Fluido DM 100,000 vendido por Shin-Etsu Chemical) y un polvo de sílice de cinco micrómetros en un recipiente equipado con un agitador. La solución fue agitada hasta que se obtuvo una dispersión uniforme. La mezcla puede ser calentada para facilitar el mezclado. Después de que la mezcla se dispersó y enfrío bien, fue medida la viscosidad. Un intervalo de viscosidad ejemplar para la composición es entre aproximadamente 54,000 cps y aproximadamente 100,000 cps a una temperatura de aproximadamente 70°F (21.1°C). El recubrimiento fue aplicado vía una prensa de impresión de transferencia utilizando una estación después de la estación usada para aplicar el recubrimiento 106. La cantidad de recubrimiento aplicada estuvo en el intervalo de aproximadamente 0.2 mg/pulgada cuadrada (0.031 mg/centímetro cuadrado) hasta aproximadamente 6 mg/pulgada cuadrada (0.93 mg/centímetro cuadrado).

Ejemplo 5 Material Cantidad Fluido de Silicón de Viscosidad Extremadamente Alta 25% Fluido de Silicón de Viscosidad Moderadamente Alta 74% Sílice 1% Un recubrimiento secundario para mejorar la migración de acuerdo con este ejemplo fue producido pesando una cantidad deseada de aceite de silicón de viscosidad extremadamente alta como un di-metil silicón (por ejemplo, el aceite que tiene una viscosidad de aproximadamente 1 millón de cp o más, como el Fluido DM 1,000, 000 vendido por Shin-Etsu Chemical) , aceite de silicón de viscosidad moderadamente alta, como un di-metil silicón de peso molecular más bajo (por ejemplo, un aceite que tiene una viscosidad de aproximadamente 10, 000 + 5000 cp, como el Fluido DM 10,000 vendido por Shin-Etsu Chemical) , y un polvo de sílice de cinco micrómetros en un recipiente equipado con un agitador. La solución fue agitada hasta que se obtuvo una dispersión uniforme. La mezcla puede ser calentada para facilitar el mezclado. Después de que la mezcla se dispersó y enfrío bien, fue medida la viscosidad. Un intervalo de viscosidad ejemplar para la composición fue entre aproximadamente 54,000 cps y aproximadamente 100,000 cps a aproximadamente 70°F (21.1°C). El recubrimiento fue aplicado vía una prensa de impresión por transferencia utilizando una estación después de la estación usada para aplicar el recubrimiento 106. La cantidad de recubrimiento aplicada estuvo en el intervalo de aproximadamente 0.2 mg/pulgada cuadrada (0.031 mg/centímetro cuadrado) hasta aproximadamente 6 mg/pulgada cuadrada (0.93 mg/centímetro cuadrado) .

Documentos que usan los sustratos recubiertos mencionados anteriormente fueron impresos en combinación con el pigmento orgánico de seguridad descrito anteriormente usando una Impresora Hewlett Packard Láserjet 4250. Inicialmente, la imagen resultante tenia una alta densidad óptica, alta resolución sin fondo notable, y sin migración del tinte rojo visible que es evidente. Dentro de 24 horas, las áreas del pigmento orgánico fueron removidas de la superficie del papel y se observó que las imágenes residuales rojas habian comenzado a trabajar en el papel. Dentro de 72 horas de la impresión, una imagen indeleble se volvió visible sobre el lado impreso del papel. Esta medición puede ser calificada midiendo la diferencia de densidad óptica deflectora entre la imagen sobre la segunda superficie del sustrato y el lado sin imagen sobre la segunda superficie del sustrato. De acuerdo con varias modalidades ejemplares de la invención, es observada una diferencia de densidad óptica de al menos 0.07 unidades de densidad óptica medidas 72 horas después de que el primer lado del sustrato ha sido impreso con una impresora láser.

Aunque la presente invención se expone aquí en el contexto de las Figuras anexas, deberá apreciarse que la invención no se limita a la forma especifica mostrada. Por ejemplo, aunque la invención es descrita convenientemente con relación con la impresión electrostática y la impresión por transferencia, la invención no se limita a éstas, el pigmento orgánico de la presente invención puede ser usado en relación con otras formas de impresión - como técnicas de formación de imágenes ionográficas, magnetográficas, y similares. Varias otras modificaciones, variaciones y mejoras al diseño y arreglo de la composición, método y sistema expuestos aquí pueden ser efectuadas sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención como se expone en las reivindicaciones anexas .

Claims (21)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para producir un documento seguro usando formación de imágenes basada en pigmento orgánico, el sistema se caracteriza porque comprende: un sustrato que tiene una primera superficie y una segunda superficie; un pigmento orgánico que comprende un colorante y un tinte, el pigmento orgánico aplicado a la primera superficie del sustrato; y un recubrimiento primario para mejorar la migración aplicado a la primera o segunda superficie usando una impresión por transferencia, donde el tinte y el recubrimiento primario para mejorar la migración están configurados para facilitar la migración del tinte de la primera superficie del sustrato para formar una imagen indeleble.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recubrimiento primario que mejora la migración comprende un aceite, una resina, un agente antiniebla y un agente antitransferencia.

' 3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el aceite es un componente individual o una combinación de uno o más aceites, plastificantes, y polímeros líquidos.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la resina es una resina que produce una alta viscosidad, y propiedades de niebla muy bajas.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el agente antiniebla comprende un compuesto seleccionado del grupo que consiste de cera de bentonita, sílice, caolín, dióxido de titanio y cualquier combinación de los mismos.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el agente antitransferencia comprende un compuesto que tiene un tamaño entre aproximadamente 0.2 micrómetros y aproximadamente 25 micrómetros.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el agente antitransferencia comprende un compuesto seleccionado del grupo que consiste de sílice, almidón deslizante, almidón de trigo, y cualquier combinación de los mismos.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el agente antitransferencia comprende una cera sintética, una cera natural o una combinación de las mismas.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la cera sintética comprende un polietileno, cera de fluorocarburo, polipropileno, o cualquier combinación de los mismos.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la cera natural comprende cera de carnauba .

11. El sistema de conformidad con la reivindicación I, caracterizado porque el sistema comprende además un recubrimiento secundario que mejora la migración.

12. El sistema de conformidad con la reivindicación II, caracterizado porque el recubrimiento secundario que mejora la migración es aplicado usando impresión por transferencia .

13. El sistema de conformidad' con la reivindicación 11, caracterizado porque el recubrimiento secundario que mejora la migración comprende un aceite de alta viscosidad con una tensión superficial baja y un agente antiniebla.

14. El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el agente antiniebla es seleccionado del grupo que consiste de arcilla de bentonita, sílice, caolín, dióxido de titanio y cualquier combinación de los mismos.

15. El sistema de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque una composición para formar el recubrimiento secundario que mejora la migración comprende una combinación de aceites de silicón que tienen diferentes viscosidades, donde la viscosidad final de la composición es adecuada para la impresión por transferencia litográfica.

16. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pigmento orgánico es adecuado para una impresora láser.

17. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la diferencia de densidad óptica reflectora entre la imagen en la segunda superficie del sustrato y un área sin imagen sobre la segunda superficie del sustrato es de al menos aproximadamente 0.07 unidades de densidad óptica medida a las 72 horas después de que el pigmento ha sido aplicado a la primera superficie.

18. Una composición para formar un recubrimiento primario que mejora la migración sobre un sustrato, la composición se caracteriza porque comprende un aceite, una resina, un agente antiniebla y un agente antitransferencia.

19. La composición de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque el agente antiniebla comprende un compuesto seleccionado del grupo que consiste de arcilla de bentonita, sílice, caolín, dióxido de titanio y cualquier combinación de los mismos.

20. Un método para formar un sistema que comprende una imagen impresa formada sobre una primera superficie de sustrato y una imagen latente de la imagen impresa visible desde la segunda superficie del sustrato, el método se caracteriza porque comprende los pasos de: proporcionar un sustrato; imprimir una imagen basada en pigmento orgánico sobre una primera superficie del sustrato; y imprimir un recubrimiento primario que mejora la migración usando impresión por transferencia.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende además el paso de imprimir un recubrimiento secundario que mejora la migración usando impresión por transferencia.