MXPA04011358A - Sistema para producir imagenes seguras basadas en pigmento organico y metodos para formar y usar las mismas. - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema y un metodo para imprimir documentos que son dificiles de falsificar y que son faciles de verificar visualmente. El sistema incluye un colorante para imprimir una imagen sobre una superficie de un documento y un tinte para formar una version latentes de la imagen debajo de la superficie y un sustrato que incluye un agente de migracion para facilitar la migracion del tinte a traves de al menos una porcion del sustrato. El agente que mejora la migracion puede ser recubierto sobre una porcion del sustrato o incluido dentro del sustrato.

Description

SISTEMA PARA PRODUCIR IMAGENES SEGURAS BASADAS EN PIGMENTO ORGANICO Y METODOS PARA FORMAR Y USAR LAS MISMAS Campo de la Invención La presente invención se relaciona con sistemas y métodos para imprimir y copiar documentos. De manera más particular, la invención se relaciona con sistemas de formación de imágenes basados en pigmento orgánico para imprimir o copiar documentos en una forma segura, de modo que los documentos sean difíciles de falsificar y las versiones originales de los documentos sean verificables fácilmente, y con métodos para usarse y producir el sistema.

Antecedentes- de la Invención La formación de imágenes de documentos basada en pigmento orgánico, como las técnicas de formación de imágenes electrofotográficas , ionográficas , magnetográficas y similares, generalmente implican formar una imagen electrostática o magnética sobre una placa o tambor fotoconductor cargado o magnetizado, cepillar la placa o tambor con pigmento orgánico cargado o magnetizado, transferir la imagen sobre un sustrato como el papel, y fusionar el pigmento orgánico sobre el sustrato usando calor, presión y/o un solvente. Usando esta técnica, pueden ser formadas fácilmente imágenes relativamente baratas sobre una superficie de sustrato. Debido a que la formación de imágenes basada en pigmento orgánico es una técnica relativamente rápida y barata para producir copias de imágenes, la técnica con frecuencia es empleada para producir documentos que eran formados tradicionalmente usando otras formas de impresión y 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, títulos, notas de banco; documentos legales como legados y escrituras documentos médicos, prescripciones de fármacos y recetas de doctores; y similares. Desafortunadamente, debido a que la imagen que se forma sobre la superficie del sustrato, los documentos producidos usando las técnicas de formación de imágenes basadas en pigmento orgánico son relativamente fáciles de falsificar y/o duplicar. Durante años han sido desarrolladas varias técnicas para imprimir o formar documentos seguros. Las primeras técnicas de impresión seguras incluyeron generalmente mejoras al papel sobre el cual el material fue impreso o escrito. Por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 1,727,912, otorgada a Snyder en Septiembre 10, 1929 describe un papel para producir un documento seguro que incluye un recubrimiento con propiedades de absorción de tinta relativamente baja y una porción del cuerpo del papel que absorbe fácilmente la tinta. Un documento seguro se forma cortando o rompiendo recubrimientos durante un proceso de escritura, de modo que la tinta penetre la porción absorbente del papel. La Patente Estadounidense No. 4,496,961, otorgada a Devrient en Enero 29, 1985, describe otra técnica de impresión segura relacionada con papel. Devrient describe un papel para cheques que incluye microcápsulas triturables que contienen leuco tinta y un receptor de color. Cuando es dibujada una imagen sobre la superficie del papel, las microcápsulas son trituradas y la leuco tinta reacciona con el receptor de color para producir una imagen dentro del. cuerpo del papel para cheques, haciendo la imagen difícil de falsificar. La Patente Estadounidense No. 4,936,607, otorgada-a Brunea et al., en Julio 26, 1990 y la Patente-Estadounidense No. 5, 033,773 otorgada a Brunea et al. en Julio 21, 1991 describen ambas otras técnicas de impresión segura de documentos que incluye microcápsulas que contienen un solvente y un colorante. Tras el impacto, las microcápsulas se rompen para crear un efecto de halo coloreado que rodea una imagen impresa sobre la superficie del documento, haciendo la imagen impresa sobre la superficie del documento más difícil de falsificar. Aunque esas técnicas trabajan relativamente bien para la impresión o copiado del tipo de impacto, las técnicas no funcionarían bien en relación con otros métodos de impresión basados en pigmento orgánico . Otras técnicas para producir imágenes seguras incluyen proporcionar recubrimientos de papel especiales para incrementar la resistencia al corrimiento de una imagen creada por un proceso electrostático. La Patente Estadounidense No. 4,942,410, otorgada a Fitch et al. en Julio 17, 1990 y la Patente Estadounidense No. 4, 958, 173, otorgada a Fitch et al en Septiembre 18, 1990 describen ambas un recubrimiento de sustrato receptor de pigmento orgánico que incluye aglutinantes poliméricos y cargas minerales de más de un micrómetro de tamaño. El recubrimiento supuestamente exhibe alta durabilidad y resistencia al corrimiento comparado con otros sustratos convencionales y esto hace la falsificación por medio de la remoción de una porción de imagen impresa más difícil. Sin embargo, el recubrimiento descrito en las patentes de Fitch et al no parece afectar la capacidad para agregar material al documento o autentificar la originalidad del documento. La Patente Estadounidense No. 5,123,999 otorgada a Honnorat et al. en Junio 23, 1992, describe otro tipo de papel resistente a las falsificaciones. El papel de Honnorat et al. incluye un compuesto aromático y un aglutinante y/o activador. El compuesto aromático y el aglutinante o activador reaccionan con agentes reductores típicamente encontrados en un fieltro- borrador de tinta para producir un efecto colorante, indicando el intento de borrar una porción de una imagen impresa sobre el papel. Esta técnica no afecta la capacidad de formar una copia del documento o verificar una copia original. La Patente Estadounidense No. 5,523,167 describe una técnica para producir símbolos de Reconocimiento de Carácter Magnético (MICR) usando una película que incluye un soporte inerte recubierto con una mezcla de una resina, una carga, un pigmento magnético, un aceite no secante y un tinte soluble en aceite. Tras el impacto, una porción de una capa de transferencia se transfiere a una superficie del documento para formar una imagen de carácter legible magnéticamente. Después de la transferencia, el aceite no secante contenido en el recubrimiento transferido comienza a difundirse hacia un sustrato. El aceite transporta el tinte soluble en aceite visible a través del sustrato, de modo que la imagen MICR aparezca sobre el lado opuesto del sustrato. La Patente Estadounidense No. 5,124,21-7, otorgada a Gruber et al. en Junio 23, 1992, describe un pigmento orgánico de impresión segura para procesamiento electrofotográfico . Este pigmento orgánico, cuando es disuelto en un solvente como el tolueno, con frecuencia usado en la falsificación de documentos, produce una mancha de color indicativa del intento de falsificación. Este pigmento orgánico únicamente es útil para revelar un intento de falsificación cuando sea usado un solvente particular para remover una porción de una imagen impresa. De este modo, un pigmento orgánico no puede ser usado para mitigar el copiado de documentos o falsificación agregando material al documento . Finalmente, la Patente Estadounidense No. 5,714,291, otorgada a Marinello et al. en Febrero 3, 1998, describe un pigmento orgánico que incluye partículas submicrónicas sensibles al ultravioleta. La autenticidad de un- documento puede ser verificada usando un explorador de ultravioleta. El requisito de uso de un explorador de ultravioleta generalmente es indeseable puesto que agrega costos a un análisis de falsificación y requiere equipo adicional . Por las razones anteriores, son deseables métodos y aparatos mejorados para formar documentos seguros usando un procesamiento basado en pigmento orgánico, que sean relativamente fáciles y baratos.

Sumario de la Invención La presente invención proporciona un sistema mejorado para producir imágenes seguras usando un proceso de formación de imágenes basado en pigmento orgánico y métodos mejorados para formar y usar el sistema. Además de resolver las diferentes desventajas de los sistemas y métodos conocidos hasta ahora, en general, la invención proporciona un sistema de impresión basado en pigmento orgánico que produce imágenes que son difíciles de alterar y que son fáciles de evaluar visualmente si la imagen ha sido alterada. De acuerdo con una modalidad de la invención, el sistema de impresión segura de documentos incluye un sustrato y un pigmento orgánico. El pigmento orgánico incluye un colorante que forma una imagen impresa sobre una primera superficie de un sustrato y un tinte que migra a través del sustrato para formar una versión latente de la imagen que es visible sobre una segunda superficie del sustrato. De acuerdo con un aspecto de esta modalidad, el pigmento orgánico incluye un aglutinante de resina termoplástica , un agente que controla la carga, un agente de liberación así como el colorante y el tinte. De acuerdo con un aspecto más de esta modalidad, el papel incluye un agente que mejora la migración formado sobre o dentro del sustrato, como el papel. Los agentes que mejoran la migración ejemplares incluyen aceites, plastificantes y otros materiales poliméricos. En general, el agente que mejora la migración facilita la migración del tinte de la primera superficie del sustrato a la segunda superficie del sustrato y actúa como solvente para el tinte.

La combinación del pigmento orgánico y el sustrato puede ser usada para producir una imagen segura que sea difícil de falsificar y que sea fácil de determinar si la imagen es una copia original del documento comparando la imagen impresa formada sobre la primera superficie del sustrato con la copia formada de tinta de la imagen visible desde la segunda superficie del sustrato. De acuerdo con otra modalidad de la invención, un sistema de impresión segura basada en pigmento orgánico incluye un sustrato y un pigmento orgánico que incluye un colorante que forma una imagen impresa sobre una primera superficie de un sustrato y un tinte que migra a través de una porción del sustrato y forma una copia de la imagen que es visible desde la primera superficie del sustrato. La imagen impresa puede ser comparada con la copia formada con el tinte para determinar si la imagen impresa original ha sido alterada. De acuerdo con una modalidad más de la invención, el pigmento orgánico y/o el sustrato incluyen un agente incoloro, formador de tinte y un correactivo que reacciona con agente formador de tinte para producir una imagen latente de una imagen impresa. De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sustrato que incluye un agente que mejora la migración se forma mezclando el agente que mejora la migración a una mezcla de pulpa de papel. De acuerdo a un aspecto de esta modalidad, el agente que mejora la migración incluye un aceite, un plastificante, un polímero liquido o cualquier combinación de los mismos. De acuerdo con una modalidad más de la invención, un sustrato que incluye un agente que mejora la migración se forma recubriendo una base con una sustancia de agente que mejora la migración. De acuerdo con un aspecto de esta modalidad, el agente que mejora la migración incluye un aceite, un palstificante , un polímero líquido, o cualquier combinación de los mismos. De acuerdo con un aspecto más de esta modalidad, ambas de una primera superficie y una segunda superficie de una base son recubiertas por una sustancia agente que mejora la migración. De acuerdo con otra modalidad de la invención, un sustrato que incluye un agente incoloro, formador de tinte y/o un correactivo se forma recubriendo una porción del sustrato con el agente formador de tinte y/o correactivo. De acuerdo con otra modalidad de la invención, un sustrato que incluye un agente incoloro, formador de tinte y/o un correactivo que forma agregando el agente formador de tinte y/o un correactivo a una mezcla de tinta. De acuerdo, con un aspecto de esta modalidad de la invención, uno o ambos del agente formador de tinte y/o un correactivo son encapsulados y comprenden aproximadamente 1-5 por ciento en peso del material del sustrato. De acuerdo con otra modalidad más de la invención, un método para formar un pigmento orgánico incluye partículas de resina aglutinante que se mezcla por fusión, mezclando partículas colorantes, agentes de control de carga, agentes de liberación, el tinte y agentes de migración con las partículas de resina, enfriando la mezcla, clasificando la mezcla y mezclando en seco la mezcla clasificada con materiales inorgánicos. De acuerdo con modalidades alternativas de la invención, el pigmento orgánico se forma usando dispersión por fusión, polimerización por dispersión, polimerización en suspensión, o secado por rocío. De acuerdo a otra modalidad de la invención, se forma una imagen sobre un sustrato transfiriendo electrostáticamente una imagen en una primera superficie del sustrato y formando una copia de la imagen que es visible desde una segunda superficie del sustrato aplicando un pigmento orgánico, incluyendo un tinte que migra, al sustrato. De acuerdo con un aspecto de esta modalidad, el método de formación de una imagen incluye proporcionar un sustrato que incluye un agente que mejora la migración.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS DE LOS DIBUJOS Una comprensión más completa de la presente invención puede ser derivada haciendo referencia a la descripción detallada y las reivindicaciones, consideradas en relación con las Figuras, donde números de referencia similares se refieren a elementos similares a través de las Figuras, y: La Figura 1 ilustra un sistema para imprimir documentos seguros de acuerdo con la presente invención; La Figura 2(a) y la Figura 2(b) ilustran un cheque formado usando el sistema de la presente invención; La Figura 3 ilustra un sustrato de acuerdo con una modalidad de la invención; La Figura 4 ilustra un sustrato de acuerdo con otra modalidad de la invención; y La Figura 5 ilustra otro sustrato más de acuerdo con la presente invención. Los expertos en la técnica apreciarán que los elementos en las Figuras son ilustrados de manera simple y clara y no necesariamente han sido dibujados a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos en las figuras pueden estar exageradas en 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 se proporciona para permitir a un experto en la técnica hacer o usar la invención y expone los mejores modos contemplados por los inventores para llevar a cabo su invención. Varias modificaciones a la descripción, sin embargo, serán fácilmente evidentes a aquellos expertos en la técnica, puesto que los principios generales de formación de un sistema basado en pigmento orgánico para formar imágenes seguras sobre un documento y métodos para formar y usar el sistema han sido definidos aquí . La FIGURA 1 ilustra un sistema 100 para imprimir documentos seguros de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El sistema 100 incluye un pigmento orgánico 102 y un sustrato 104, los cuales trabajan juntos para producir una imagen impresa sobre una primera superficie 106 del sustrato 104 y una copia latente de la imagen, subyacente a la imagen impresa, la cual es visible desde la primera (106) y/o la segunda superficie (108) del sustrato. Los documentos formados usando el sistema 100 son difíciles de falsificar y las copias de los documentos son detectadas fácilmente, debido a que cualquier desajuste entre la imagen impresa y la imagen latente indica falsificación y una imagen latente ausente es indicativa de una copia del documento. Una imagen es impresa sobre un sustrato usando el sistema 100 transfiriendo pigmento orgánico 102 sobre el sustrato 104 usando por ejemplo, un proceso electroestático o electrofotográfico . En este caso, el pigmento orgánico es transferido a una porción del sustrato para crear una imagen deseada y la imagen es fundida al sustrato usando, por ejemplo, procesamiento por calor y/o presión y/o solvente en vapor. Una imagen latente de la imagen impresa se forma como resultado de la capilaridad o migración cromatográfica del tinte a un área subyacente a la superficie impresa del documento . La FIGURA 2 ilustra un cheque 200 formado usando el sistema 100. En particular, la FIGURA 2(a) ilustra una imagen 202 impresa sobre una primera superficie 204 del cheque y una imagen 206, la cual se forma como resultado del tinte que migra, formada sobre o visible desde una superficie opuesta 208 del cheque. Refiriéndose nuevamente a la FIGURA 1, de acuerdo con una modalidad de la invención, el pigmento orgánico 102 incluye una resina aglutinante termoplástica, un colorante, un agente que controla la carga, y un tinte que migra 110. Cada uno de la resina aglutinante termoplástica, el colorante, y el agente que controla la carga pueden ser los mismos que aquellos usados en pigmentos orgánicos típicos. El pigmento orgánico 102 también puede incluir ingredientes adicionales como un agente de migración 112. El agente de migración 112 puede ser configurado para ayudar al tinte 110 a migrar a través del sustrato y/o ayudar a fundir el tinte en su lugar después de una migración inicial del tinte -para, por ejemplo mitigar la dispersión lateral del tinte. Para propósitos de ilustración, únicamente el tinte y el agente de migración son ilustrados por separado en la FIGURA 1. Aunque el pigmento orgánico ilustrado es el pigmento orgánico de un componente, también pueden ser usadas composiciones de pigmento orgánico y componentes múltiples (por ejemplo, pigmento orgánico y revelador) para formar los documentos seguros descritos aquí. Los pigmentos orgánicos adecuados para usarse con esta invención son descritos en la Solicitud No. de Serie , presentada contemporáneamente con la presente, por el beneficiario de la misma, el contenido de la cual se incorpora aquí como referencia. La resina aglutinante termoplástica ayuda a fundir 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 adecuados ejemplares para la resina aglutinante termoplástica incluyen resinas de poliéster, copolímeros de estireno y/u homopolímeros -- por ejemplo, acrilatos de estireno, metacrilatos, resinas de estireno-butadieno—epoxi, resinas basadas en látex, y similares. A manera de ejemplo particular, la resina aglutinante termoplástica es un copolimero de estireno y butadieno vendido por Eliokera como 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 el óxido de hierro vendido por Rockwood Pigments como Negro Mapico. 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 con metal o libres de metal, como pigmentos de ftalocianina de cobre, sales complejas de aluminio, sales cuaternarias de fluoroamonio, tintes axo del tipo de sal compleja de cromo, sal compleja crómica, y compuestos de calix arena. Como se hizo notar anteriormente, el pigmento orgánico también puede incluir un agente de liberación o desprendimiento como una cera. El agente de liberación o desprendimiento puede incluir poliolefinas de bajo peso molecular o derivados de las mismas, como cera de polipropileno o cera de polietileno. Los tintes preferidos de acuerdo con la presente invención exhiben una fuerte absorción de color a través del sustrato 104, buena solubilidad en un fluido de migración, y buena estabilidad. Además, las condiciones de calor, luz y humedad ambiental, preferiblemente no afectan de manera dañina las propiedades de revelado del pigmento orgánico, el cual no es tóxico. Además, los tintes son preferiblemente indelebles. Los tintes solubles ejemplares para el pigmento orgánico 102 incluyen fenacina, estilbeno, nitroso, triarilmetano, diarilmetano, cianina, perileno, tartracina, xanteno, azo, diazo, trifenilmetano, fluorano, antraquinona, pirazolona, quinolina y ftalocianina . De conformidad con otra modalidad de la invención, el tinte es de color rojo y está formado de xanteno, vendido por BASF bajo el nombre comercial de Baso Red 546, aunque otros tintes de color también son adecuados para usarse con esta invención. De acuerdo con modalidades adicionales de la invención, la imagen latente se forma usando un tinte formador de color como el trifenilmetano o fluorano, y un correactivo correspondiente está contenido en el pigmento orgánico o el sustrato. El correactivo, como un compuesto ácido o receptor de electrones, reacciona con el tinte formador de color para producir una imagen latente de la imagen impresa. Los materiales correctivos ejemplares incluyen al bisfenol A o al butiléster del ácido p-hidroxibenzoico, los cuales también pueden funcionar como agentes que controlen la carga. Los tintes formadores de color están típicamente cargados positivamente y de este modo son usados en pigmentos orgánicos cargados positivamente. De acuerdo con modalidades alternativas de la invención, descritas con mayor detalle más adelante, el tinte formador de color y/o el correctivo pueden estar sobre o dentro del sustrato y configurados para reaccionar entre sí, por ejemplo, durante un proceso de fusión, para formar la imagen segura . Cuando el pigmento orgánico incluye un agente que mejora la migración, el agente puede ser incorporado directamente con los otros componentes del pigmento orgánico, o mezclado con el tinte y entonces mezclado con los otros componentes del pigmento orgánico, o adsorbidos sobre sílice o compuestos similares y entonces agregado a los otros componentes del pigmento orgánico, o encapsulado en una material que se funde durante el proceso de fusión, o encapsulado con el tinte. Un pigmento orgánico ejemplar es el formado mezclando por fusión inicialmente las partículas de resina aglutinante. El colorante, los agentes que controlan la carga, los agentes de liberación o desprendimiento, los tintes y los agentes de migración opcionales son mezclados con las partículas de resina aglutinante por atrición mecánica. La mezcla es entonces enfriada y a continuación micronizada por atrición con aire. Las partículas micronizadas que son de un tamaño de entre aproximadamente 0.1 y 15 micrómetros son clasificadas para remover partículas finas, dejando una mezcla terminada que tiene partículas de un tamaño que fluctúa de aproximadamente 6 hasta aproximadamente 15 micrómetros. El pigmento orgánico clasificado es entonces mezclado en seco con partículas finamente divididas de materiales inorgánicos como sílice y titanio. Los materiales inorgánicos son agregados a la superficie del pigmento orgánico con el propósito principal de mejorar el flujo de las partículas de pigmento orgánico, mejorando la limpieza con cuchilla de la superficie formadora de imágenes fotosensible, incrementando la temperatura de bloqueo del pigmento orgánico, y derivando a la carga de las partículas de pigmento orgánico. De manera alternativa, el pigmento orgánico de seguridad puede ser producido por otros tipos de técnicas de mezclado no descritas aquí con detalle. Esos métodos alternativos incluyen la dispersión por fusión, polimerización por dispersión, polimerización en suspensión y secado por rocío. Los siguientes ejemplos no limitantes ilustran varias combinaciones de materiales y procesos útiles para formar un pigmento orgánico 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 de Pigmento Orgánico I El siguiente ejemplo ilustra una preparación de un pigmento orgánico de seguridad de 8 micrómetros para usarse en impresión electrofotográfica . Una composición de pigmento orgánico que contiene la composición especifica tabulada más adelante es inicialmente premezclada perfectamente y entonces mezclada por fusión en un molino de rodillos. La mezcla de polímeros resultante es enfriada y entonces pulverizada por un Bantam Pregrinder (por Hosokawa Micron Powder Systems). Las partículas molidas más grandes son convertidas a pigmento orgánico por atrición con aire clasificadas a un tamaño de partícula con un volumen medio (medido en un Coulter Multisizer } de aproximadamente 8 micrómetros. La superficie del pigmento orgánico es tratada entonces con sílice tratada con dimetildiclorosilano a aproximadamente el 0.5% (comercialmente disponible a través de Nippon Aerosil Co. como Aerosil R976) mezclando en seco en un mezclador de Henschel .

Componente Compuesto Fabricante Composiciones Composición Químico E emplares Especifica (partes en (partes en peso) peso) Resina Poliéster Image 20-50 46 Aglutinante Lineal Polymers-XPE- Termoplástica 1965 Agente de Anilina Orient 0-3 1 Control de Chemical Carga Company- Bontron N01 Colorante Oxido de Mapico Black 10-50 42 hierro Agente de PolipropiSanyo Chemical 0-15 5 Liberación leno Industries- Viscol 330P Tinte Tinte Keystone 1-20 6 Orgánico Aniline Corp. Azo Keyplast Red Este pigmento orgánico monocomponente preparado es cargado en el cartucho apropiado para la impresora pretendida como la impresora Hewlett Packard 5Si. Una imagen formada usando este pigmento orgánico exhibe una medición de densidad mayor de 1.40 con un Densitómetro MacBeth, sin que se note inicialmente migración del tinte rojo visible con papel para copiar con láser de 9.07 kilogramos (20 libras) Hammermill estándar .

Ejemplo de Pigmento Orgánico II El siguiente ejemplo ilustra una preparación de un pigmento orgánico de Reconocimiento de Caracteres de Tinta Magnética (MICR) de seguridad de 10 micrómetros, que incluye la composición de peso específica tabulada más adelante, para usarse en impresión electrofotográfica . Una composición de pigmento orgánico que contiene la composición específica es inicialmente mezclada per ectamente y entonces mezclada por fusión en un molino de rodillos. La mezcla polimérica resultante es enfriada y entonces pulverizada por un pretriturador Bantam. Las partículas molidas más grandes son convertidas a pigmento orgánico por atrición con aire y clasificadas a un tamaño de partícula con un volumen medio (medido en un Coulter Multisizer) de aproximadamente 10 micrómetros. La superficie del pigmento orgánico es tratada entonces con sílice tratada con Hexametildisilazano a aproximadamente 1.0% (comercialmente disponible a través de Nippon Aerosil Co . como Aerosil R8200) mezclando en seco en un mezclador de Henschel.

Componente Compuesto Fabricante Composiciones Composición Químico Ejemplares Especifica (partes en (partes en peso) peso) Resina Poliéster Image 20-50 46 Aglutinante Lineal Polymers-XPE- Termoplástica 1965 Agente de Anilina Orient 0-3 1 Control de Chemical Carga Company- Bontron NOl Colorante Oxido de ISK Magnetics- 1-30 10 Hierro 04232 Colorante Oxido de Rockwood 10-50 32 Hierro Pigments Mapico Black Agente de PolipropiSanyo Chemical 0-15 5 Liberación leno Industries- Viscol 330P Tinte Tinte Keystone 1-20 6 Orgánico Aniline Corp. Azo Keyplast Red Este pigmento orgánico monocomponente preparado es cargado en el cartucho apropiado para la impresora pretendida como la impresora Hewlett Packard 5Si. La imagen resultante contiene una medición de densidad superior a 1.40 en el Densitómetro MacBeth, alta resolución, fondo no notable, y, después de la impresión inicial, ausencia de migración de tinta rojo visible con papel para copiar con láser de 9.07 kilogramos (20 libras) Hammermill estándar. Para la evaluación de MICR, los documentos codificados magnéticamente usan un carácter E13-B, el cual es el carácter estándar de acuerdo a lo definido por el Instituto Nacional de Estándares Estadounidense (ANSI) para codificar cheques. Las señales magnéticas de un documento impreso, usando el pigmento orgánico descrito anteriormente, fueron probados usando un lector RDM Golden Qualifier MICR. El estándar ANSI para documentos MICR usando el carácter E13-B requiere entre 50 y 200 porciento de la fuerza magnética nominal. El pigmento MICR, formado usando la formulación proporcionada anteriormente, exhibe una señal de MICR que tiene un valor de aproximadamente el 100 porciento nominal de la fuerza magnética cuando se imprimen documentos completamente codificados.

Ejemplo de Pigmento Orgánico III Un pigmento orgánico que incluye un correactivo para usarse con un sustrato que incluye un tinte se forma como sigue. Se combinan un agente de control de carga cargado negativamente que incluye un complejo de zinc de ácido salicílico y aproximadamente 1% de aceite Magee MSO. El complejo de zinc funciona como un correactivo adecuado para el tinte Rojo de Copikem. Las FIGURAS 3-5 ilustran varios sustratos adecuados para imprimir documentos seguros en relación con el pigmento orgánico de la invención. De manera más particular, la FIGURA 3 ilustra un sustrato 300, que incluye una base 302 y un recubrimiento 304 que incluye un agente de migración; la FIGURA 4 ilustra un sustrato 400, que incluye una base 402 y recubrimientos 404 y 406, los cuales incluyen un agente de migración; y la FIGURA 5 ilustra un sustrato 500, el cual incluye un agente de migración 504 incluido o mezclado en una base 502. Los materiales adecuados para las bases 302, 402 y 502 incluyen papel como productos de papel basados en pulpa. Cuando el sustrato está formado de papel basado en pulpa, las fibras de pulpa de papel pueden ser producidas en forma mecánica, química-mecánica, o química. La pulpa puede ser fabricada a partir de, por ejemplo, un material lignocelulósico, como madera blanda o madera dura, o puede ser una mezcla de diferentes fibras de pulpa, y la pulpa puede no ser blanqueada, semiblanqueada , o completamente blaqueada. Además de las fibras de pulpa, una base de papel puede contener uno o más componentes típicamente usados en la fabricación de papel, como compuestos de almidón, agentes hidrofobizantes, agentes de retención, pigmentos opacantes, cargas y triacetina. El fluido de migración puede ser cualquier compuesto químico o compuesto que actúe como solvente para el tinte (por ejemplo, tinte 110) y que puede estar contenido dentro de o sobre la .base sin afectar significativamente de manera dañina las características de la base. Los agentes de migración ejemplares adecuados para el recubrimiento 304, 404, 406 y para el agente de migración 504 incluyen aceites, plastificantes , polímeros líquidos, o cualquier combinación de esos componentes. De acuerdo con modalidades específicas de la invención, el agente de migración incluye uno o más de: plastificantes como el diisobutirato de 2, 2, -trimetil-l, 3-pentandiol, triacetina, bis (adipato de 2-etilhexilo) , adipato de ditridecilo, éster de adipato o éster de ftalato; hidrocarburos aromáticos y alifáticos como: ácidos carboxílieos , alcoholes de cadena larga, o los esteres de ácidos carboxílicos y alcoholes de cadena larga; y polímeros líquidos como: emulsiones de alcoholes polivinílicos, poliésteres, polietilenos , polipropilenos, poliacrilamidas , y almidones. Cuando el fluido de migración es recubierto sobre el sustrato, como se ilustra en las FIGURAS 3 y 4, puede ser usada cualquier técnica de recubrimiento conocida como de varilla, grabado, rodillo inverso, inmersión, cortina, matriz ranurada, hueca, cuchilla de aire, giratoria, recubrimiento por roció, o similar para formar un recubrimiento (por ejemplo, el recubrimiento 304) que recubre una base (por ejemplo, la base 302). La técnica de recubrimiento especifica puede ser seleccionada según se desee y preferiblemente proporciona recubrimiento de agente que mejora la migración que está distribuida de manera sustancialmente uniforme a través del sustrato como una red de papel que se desplaza. Una cantidad deseada del recubrimiento que contiene el fluido de migración puede variar de aplicación a aplicación. De acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención, un sustrato incluye un recubrimiento aplicado a una superficie y la cantidad de recubrimiento es de aproximadamente 0.1 g/m2 hasta aproximadamente 20 g/m2, y de manera preferible de aproximadamente 6 g/m2 hasta aproximadamente 8 g/m2. De acuerdo con una modalidad alternativa de la invención, ilustrada en la Figura 4, donde el sustrato incluye dos recubrimientos, puede ser deseable tener diferentes recubrimientos que mejoren la migración sobre cada superficie del sustrato. Por ejemplo, de acuerdo con una modalidad especifica de la invención, el recubrimiento sobre la superficie posterior es de aproximadamente 0.1 g/m2 hasta aproximadamente 20 g/m2, y de manera preferible de aproximadamente 4 g/m2 hasta aproximadamente 5 g/m2, y el recubrimiento de la parte frontal del sustrato es de aproximadamente 0.1 g/m2 hasta aproximadamente 5 g/m2, y de manera preferible, de aproximadamente 2 g/m2 hasta aproximadamente 3 g/m2. Una cantidad o espesor deseado del recubrimiento es determinada por factores como el espesor del papel base, la porosidad del papel, cualquier pretratamiento del papel, y una intensidad y claridad deseada de la imagen formada con el tinte sobre la superficie posterior del sustrato. Por ejemplo, si se desea más de una migración de tinte, la cantidad del recubrimiento y/o agente mejorador de la migración puede ser incrementado, y si se desea menos migración de tinte, puede hacerse disminuir la cantidad de recubrimiento y/o agente mejorador de la migración. El recubrimiento que es aplicado al sustrato de papel puede contener únicamente el agente mejorador de la migración. De manera alternativa, pueden ser agregados compuestos químicos adicionales al recubrimiento para, por ejemplo, sellar el fluido de migración, facilitar la separación de sustratos simples entre sí, y similares. Los componentes de recubrimiento adicionales pueden ser aplicados con el agente mejorador de la migración o en un paso de deposición separado (antes o después de la aplicación del agente mejorador de la migración a la base) . Por ejemplo, el fluido de migración puede ser agregado dentro del papel base con un material de cera como la cera Kemamide E. De manera alternativa, el recubrimiento puede incluir un polímero como el alcohol polivinilico o polietilen glicol, para proporcionar una barrera de una hoja de papel en la siguiente. El fluido de migración, si es recubierto sobre el sustrato o incluido dentro de la base, también puede ser encapsulado dentro del revestimiento polimérico adecuado que se rompa durante el proceso de fusión de la impresión. De manera alternativa, el agente mejorador de la impresión puede ser absorbido sobre un portador como sílice y recubierto sobre el papel. De acuerdo con un ejemplo particular de la invención, el cual se ilustra en la Figura 4, un primer recubrimiento 404, el cual se encuentra sobre una superficie posterior del sustrato incluye una cera y solventes adecuados para ayudar con la aplicación del material de recubrimiento (el cual puede evaporarse después de que el recubrimiento sea aplicado a una base) y el segundo recubrimiento incluye únicamente el agente mejorador de la migración y cualesquier solventes . Además de o como una alternativa al agente mejorador de la migración, el recubrimiento o agente activo puede incluir un correactivo, un material incoloro y/o formador de tinte como se describió anteriormente para formar una imagen de seguridad de la imagen impresa. Los siguientes ejemplos no limitantes ilustran varias combinaciones de materiales y procesos útiles para formar un sustrato de acuerdo con varias modalidades de la invención. Los ejemplos son únicamente ilustrativos, y no se pretende que la invención se limite a esos ejemplos ilustrativos .

Ejemplo del Sustrato I El siguiente recubrimiento de papel, incluyendo las partes en peso especificas de los componentes tabulados más adelante, se dispersó en un recipiente de reacción con un mezclador de alta velocidad a aproximadamente 80°C durante aproximadamente 2 horas. El recipiente de reacción se dejó enfriar a temperatura ambiente. La mezcla de reacción resultante es entonces filtrada usando un filtro de 50 micrómetros. La mezcla de recubrimiento es transferida a una cinta de papel que se desplaza por la técnica de recubrimiento de rodillo grabado. El recubrimiento es aplicado a un sustrato en una cantidad de aproximadamente 10 g/m2 de peso de recubrimiento.

Componente Compuesto Fabricante Composición Composición químico Ejemplar especifica (partes en (partes en peso) peso) Polietilen Dow 8-30 15 glicol Chemical Componente Compuesto Fabricante Ccfnposición Composición químico Ejemplar especifica (partes en (partes en peso) peso) Resina de Neoresins 0-5 5 poliaziridina Inc Neocryl CX100 Bis (adipato Aldrich 3-25 15 de 2- Chemicals etilhexilo) Tensoactivo Chemcentral 0-2 1 Tritón X100 Solvente Alcohol Interstate 25-50 32 isopropilico Chemical Solvente Agua 25-50 32 destilada Las hojas de papel recubiertas fueron probadas en combinación con el pigmento orgánico de seguridad en una impresora láser Hewlett Packard 5SI. Inicialmente, la imagen resultante tuvo una densidad aceptable, resolución aceptable, fondo no notable, y sin migración del tinte rojo visible. Dentro de aproximadamente 24 horas a partir de la impresión, se formó una imagen indeleble visible sobre el lado no impreso del papel. El pigmento orgánico sobre el lado impreso del documento fue removido posteriormente y permaneció la imagen indeleble roja.

Ejemplo del Sustrato II Es fabricado un sustrato de papel que tiene un peso de aproximadamente 75 g/m2, que incluye un agente mej orador de la migración incluido dentro del sustrato usando un molino de papel. La pulpa proporcionada incluye aproximadamente 60% de fibras de pulpa de sulfato de abedul que tiene una brillantez de aproximadamente 89% ISO y aproximadamente 40% de fibras de sulfato de pino que tiene una brillantez de aproximadamente 90% ISO. El almidón como un agente hidrofobi zante, un agente de retención, un pigmento matizante, yeso, y triacetina son agregados como papel a la mezcla de pulpa. El papel terminado es formado inicialmente en rollos de papel y entonces cortado a un tamaño estándar de 21.25 centímetros por 27.5 centímetros (8½ pulgadas X 11 pulgadas) . Se imprimió un documento usando hojas de papel en combinación con el pigmento orgánico de seguridad descrito anteriormente usando una impresora láser Hewlett Packard 5SI. Inicialmente, la imagen resultante tuvo una alta densidad, alta resolución, sin fondo notable y no fue evidente la migración del tinte rojo visible. Dentro de 24 horas a partir de la impresión, se volvió visible una imagen indeleble sobre el lado no impreso del papel. El pigmento orgánico sobre el lado impreso del documento fue removido y la imagen residual roja permaneció.

Ejemplo del Sustrato III Se preparó una suspensión de recubrimiento mezclando 2 gramos de sílice amorfa, 10 mi de aceite Magiesol MSO, 10 gramos de cera Kenamid E. Esta mezcla se calentó hasta fundir la cera y se recubrió sobre una superficie posterior de un Papel para Copiado Hammermill usando una pieza recta de vidrio. El papel fue impreso usando un pigmento orgánico que incluía tinte Rojo de Pylam, fabricado por Pylam Products Co., y las imágenes de seguridad de la imagen impresa aparecieron a las 24 horas de la impresión.

Ejemplo del Sustrato IV Se formó un sustrato que incluye un tinte incoloro para usarse con un pigmento orgánico que incluye un correactivo como sigue. Se disolvió tinte Rojo de Copikem en aceite Magee MSO y se recubrió sobre Papel para Copiado Hammermill .

Ejemplo del Sustrato V Se formó un sustrato que incluye un tinte incoloro para usarse con un pigmento orgánico que incluye un correactivo disolviendo aproximadamente 0.2 gramos de tinte Rojo Copikem en aproximadamente 5 mi de plastificante Uniplex 125 A, fabricado por Unitex Chemical Co. y recubriendo la mezcla sobre Papel para Copiado Hammermill.

Ejemplo del Sustrato VI Se formó un sustrato que incluye el compuesto formador de tinte y un correactivo encapsulando por separado tinte Rojo de Copikem y ácido salicilico y el recubrimiento de ambos componentes encapsulados sobre papel para copiado Hammermill. Cuando el papel es impreso usando una impresora como la impresora HP4050, aparece una imagen de seguridad roja de las imágenes impresas en el lado posterior del papel. Aunque la presente invención ha sido expuesta aquí en. el contexto de las Figuras de los dibujos anexos, deberá apreciarse que la invención no se límite a la forma específica mostrada. Pos ejemplo, aunque la invención es descrita convenientemente en relación con papel basado en pulpa, la invención no se limita a esto; los sustratos de acuerdo con la presente invención pueden incluir otras formas de papel u otros sustratos no basados en papel. Pueden hacerse varias otras modificaciones, variaciones y mejoras en el diseño y arreglos del método y sistema expuestos aquí sin apartarse del alcance y espíritu de la presente invención como se expone en las reivindicaciones anexas.

Claims (31)

1. REIVINDICACIONES 1. Un sistema para producir un documento seguro usando formación de imágenes basadas en pigmentos orgánicos, el sistema se caracteriza porque comprende: un pigmento orgánico que comprende un colorante y un tinte; y un sustrato que comprende un agente que mejora la migración, donde el tinte está configurado para migrar a través de una porción del sustrato para formar una imagen indeleble de un documento impreso.
2. 2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pigmento orgánico comprende un agente que mejora la migración.
3. 3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pigmento orgánico comprende además una resina aglutinante termoplástica y un agente que controla la carga .
4. 4. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el componente de resina termoplástica comprende un material seleccionado del grupo que consiste de uno o más de los siguientes: resinas de . poliéster, homopolímeros o copolimeros de estireno, resinas epoxi y resinas basadas en látex.
5. 5. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el agente que controla la carga comprende un material seleccionado del grupo que consiste de pigmentos de ftalocianina de cobre, sales complejas de aluminio, sales cuaternarias de fluoro-amonio, tintes axo del tipo de sal compleja de cromo, sal compleja crómica y compuestos de calix areno.
6. 6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el colorante comprende un material seleccionado del grupo que consiste de óxido de hierro, materiales de magnetita, negro de humo, dióxido de manganeso, óxido de cobre y negro de anilina.
7. 7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tinte comprende un material seleccionado del grupo que consiste de fenacina, estilbeno, nitroso, triarilmetano, diarilmetano, cianina, perileno, tartracina, xanteno, azo, diazo, trifenilmetano, antraquinona, pirazolon quinolina, y ftalocianina.
8. 8. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el tinte comprende xanteno.
9. 9. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tinte y el sustrato están configurados de modo que el tinte puede migrar de una primera superficie del sustrato a una segunda superficie del sustrato para formar una imagen indeleble sobre la segunda superficie.
10. 10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato comprende papel.
11. 11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el papel comprende pulpa.
12. 12. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el papel comprende un agente me orador de la migración seleccionado de un grupo que consiste de un aceite, un plastificante , un polímero líquido o una combinación de los mismos.
13. 13. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente que mejora la migración es recubierto sobre la primera superficie del sustrato.
14. 14. El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el agente que mejora la migración es recubierto sobre la segunda superficie del sustrato.
15. 15. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente que mejora la migración se incluye dentro del sustrato.
16. 16. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el colorante incluye un material magnético adecuado para formar una imagen de reconocimiento de caracteres de tinta magnética.
17. 17. Un método para formar un documento seguro, el método se caracteriza porque comprende los pasos de: proporcionar un sustrato que tiene una primera superficie y una segunda superficie; aplicar un pigmento orgánico que incluye un colorante y un tinte a la primera superficie; y formar una copia de la imagen usando el tinte.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el paso de formar una copia comprende el paso de crear una copia de la imagen sobre la segunda superficie.
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el paso de formar una copia comprende el paso de crear una copia de la imagen que es visible desde la segunda superficie.
20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el paso de formar una copia comprende el paso de crear una copia de la imagen que es visible desde la primera superficie.
21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el paso de proporcionar un sustrato comprende el paso de proporcionar al sustrato comprendido de una sustancia que mejora la migración.
22. 22. Un método para formar un sistema para imprimir una imagen segura, el método se caracteriza porque comprende los pasos de: proporcionar un pigmento orgánico que incluye un colorante y un tinte; y proporcionar un sustrato que comprende un agente que mejora la migración y una base.
23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el paso de proporcionar un sustrato comprende el paso de recubrir un agente que mejora la migración sobre una superficie de la base.
24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el paso de proporcionar un sustrato comprende el paso de formar una base que tiene un agente que mejora la migración incluida.
25. 25. Un sistema para imprimir un documento seguro que incluye una imagen y una copia de seguridad de la imagen, el sistema se caracteriza porque comprende: un pigmento orgánico que comprende un primer reactivo; y un sustrato que comprende un segundo reactivo, donde el primer reactivo y el segundo reactivo se combinan para formar la copia de seguridad.
26. 26. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el primer reactivo es un agente formador de tinte, incoloro.
27. 27. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el primer reactivo es un correactivo configurado para reaccionar con un agente formador de tinte para formar la copia de seguridad.
28. 28. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el segundo reactivo es un agente formador de tinte, incoloro.
29. 29. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el segundo reactivo es un correactivo configurado para reaccionar con un agente formador de tinte para formar la copia de seguridad.
30. 30. Un sistema para imprimir un documento de seguridad que incluye una imagen y una copia de seguridad de la imagen, el sistema se caracteriza porque comprende: un pigmento orgánico que comprende un tinte formador de color y un correactivo; y un sustrato que incluye la copia de seguridad.
31. 31. Un sistema para imprimir un documento de seguridad que incluye una imagen y una copia de seguridad de la imagen, el sistema se caracteriza porque comprende: un pigmento orgánico para formar la imagen; y un sustrato que comprende un tinte formador de color y un correactivo y que incluye la copia de seguridad.