NO336273B1

NO336273B1 - Fremgangsmåte og innretning for å produsere magnetisk indusert design i en belegning inneholdende magnetiske partikler.

Info

Publication number: NO336273B1
Application number: NO20060525A
Authority: NO
Inventors: Edgar Müller; Claude-Alain Despland; Nathalie Benninger; Pierre Degott
Original assignee: Sicpa Holding Sa
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2015-07-06
Also published as: RS20060001A; CN1812886B; ZA200510408B; JP2012153147A; US7691468B2; KR101325406B1; PT1641624E; UA86373C2; WO2005002866A1; CN1812886A; KR20060025171A; CO5720984A2; SI1641624T1; AP1953A; MY137652A; DE602004013155D1; EP1641624A1; NZ544279A; DE602004013155T2; DK1641624T3

Description

Foreliggende oppfinnelse er i området for verdipapirtrykking. Den angår en ny innretning for å overføre en sikkerhetsdesign i et magnetisk blekk, særlig magnetisk fargeskiftende blekk, og en fremgangsmåte for å realisere designen.

Merkinger som fremviser et synsvinkelavhengig lysrefleksjonsspektrum ("optiske variable innretninger", OVD) er brukt som en effektiv antikopiinnretning på pengesedler og verdipapirer. Blant OVD har optisk variable blekk (OVI®, EP 227,423 Bl) oppnådd en fremragende posisjon siden deres første introduksjon på pengesedler i 1987. Slike blekk er formulert på basisen av optisk variable pigment (OVP), der en foretrukket type av OVP er flaklignende tynnfilmoptiske interferensinnretninger beskrevet i US 4,705, 300; US 4,705,356; US 4,721,217; US 4,779,898; US 4,930,866; US 5,084,351 og i relaterte beskrivelser. Andre hensiktsmessige typer av OVP innbefatter flerlagsbelagte partikler beskrevet i US 5,624,486 og US 5,607,504 og tynnfilmkolesteriske (dvs. chiral-nematisk) flytende krystallpigmenter beskrevet i US 5,807,497 og US 5,824,733.

Optiske variable trykte egenskaper på verdipapirer slik som pengesedler er rettet mot primært autentisering av dokumentet av et utrent, menneskelig øye, gjennom en kontroll av egenskapens spektrale refleksjonsegenskaper, det vil si dets farge, i to eller flere forskjellige synsvinkler, i det minste på nær ortogonal og på en nær streifende synsvinkel. Den vinkelavhengige fargen er en "enkel melding" for autentisitet som ikke kan bli reprodusert uten å ha tilgang til kilden av det optiske variable pigmentet, og som hurtig og enkelt kan bli kontrollert av "mannen i gaten", og er svært uavhengig av personens utdannelsesnivå.

I den siste tid er ikke-sikre optiske variable pigmenter og belegningssammensetninger i stadig økende grad tilgjengelig i det åpne markedet, fritt solgt for de fleste forskjellige anvendelser, særlig i området for dekorativ kunst. Selv om disse ikke-sikre optiske variable pigmentene og belegningssammensetningene ikke fremviser de samme fargene og fargeskift som det optisk variable blekk brukt på pengesedler, har de allikevel den effekten av å forstyrre "den enkle meldingen" av autentisitet, som var det prinsipielle triumfkortet til de optisk variable blekk i de øyeblikk de ble introdusert i verdipapirtrykking. "Mannen i gaten" vil fra nå av trenge å bli utdannet for å kunne skille genuint optisk variabelt blekk på en pengeseddel fra en dekorativt optisk variabel belegning.

Det tekniske problemet som skal løses i denne sammenhengen er å finne en neste generasjons oppgradering av optisk variabelt blekk på pengesedler og verdipapirtrykkeprodukter. Denne oppgraderingen bør oppfylle følgende tre krav: i) Den bør bære en "enkel melding" for autentisitet som hurtig og enkelt kan

bli kontrollert av "mannen i gaten", uavhengig av hans utdannelsesnivå,

ii) Den bør ikke være reproduserbar uten å ha adgang til kilden til det bestemte

optiske variable pigmentet,

iii) Dette pigmentet bør ikke være under trykk fra andre potensielt store marked eller industrielle anvendelser.

Det uttalte tekniske problemet kan bli løst ved bruken av magnetisk optisk variabelt pigment i en trykkfarge, i samband med en orientering av de magnetisk optiske variable pigmentpartiklene i trykkeprosessen gjennom anvendelse av passende magnetiske felt. Denne løsningen svarer på de tre kravene uttalt ovenfor: i) Den magnetiske orienteringen av de optisk variable pigmentene i blekket etter trykking resulterer i en enkelt gjenkjennbar "magnetisk design" for "mannen i gaten", som bare kan bli oppnådd ved å bruke et for formålet produsert magnetisk optisk variabelt pigment. De optisk variable pigmentene og belegningssammensetninger som er solgt for dekorative anvendelser er ikke passende for magnetisk orientering.

ii) Kombinasjonen av optisk variable og magnetiske egenskaper i et samme pigment er ikke oppnålig uten å ha adgang til produksjonen av de optisk variable pigmentene.

iii) Det magnetisk optisk variable pigmentet er dyrere i produksjon enn ordinære optiske variable pigment, og tilveiebringelsen av den magnetiske designen krever at trykkemaskinen blir utstyrt med tilleggsteknologi for magnetisk orientering. Den optiske effekten av den magnetiske designen er videre mye mindre tiltrekkende for det dekorative markedet enn den optiske variable effekten i seg selv. Det er dermed ikke forventet at magnetisk optisk variabelt blekk noen gang vil ha noe vesentlig markedspotensial utover området for verdipapirtrykking.

Magnetisk optiske variable pigmenter som kan bli brukt for utførelsen av foreliggende oppfinnelse har blitt fremlagt i US 4,838,648; i EP 686,675 Bl; så vel som i WO 02/73250 A2 og i WO 03/00801 AS, der de to sistnevnte beskriver de best passende pigmentene for å løse det uttalte tekniske problemet.

Fremgangsmåter og teknologi for orienteringen av magnetiske partikler i belegningssammensetninger har blitt fremlagt i den kjente teknikk, for eksempel i US 3,676,273; US 3,791,864; EP 406,667 Bl; EP 556,449 Bl; EP 710, 508 Al og WO 02/90002 AS, der sistnevnte er nærmeste kjente teknikk til foreliggende søknad. Ingen av disse fremgangsmåtene har vist seg passende imidlertid for overføring av et høyoppløselig magnetisk mønster i en høyhastighets trykkeprosess.

Foreliggende oppfinnelse er særlig om en ny måte å påføre magnetiske felt for å orientere magnetiske partikler i en trykkfarge under trykkeprosessen.

Foreliggende oppfinnelse adresserer videre det tekniske problem med å oppnå en kundespesifikk høyoppløselig magnetisk design på de trykte gjenstandene på en enkel implementerbar og svært pålitelig måte.

Det har overraskende nok blitt funnet at en høyoppløselig magnetisk design eller bilde kan bli overført med en enkel innretning til en påført, våt belegningssammensetning innbefattende magnetiske eller magnetiserbare partikler.

Innretningen for magnetisk overføring av kjennemerker, slik som en design eller et bilde, innbefatter et legeme med magnetisert permanente magnetiske materialer, foretrukket et sammensatt materiale slik som et polymerbundet kompositt. En magnetisert overflate av dette materialet tjener til å overføre kjennetegn, slik som en design eller et bilde til en våt belegning på et substrat, slik som et ark eller formduk. Innretningen erkarakterisert vedat overflaten til nevnte permanente magnetiserte legeme bærer kjennemerket i form av irregulariteter i overflaten, særlig fordypninger eller forhøyninger. I denne sammenhengen vil overflaten kunne være flat eller kurvet, særlig i en første retning og ikke kurvet i en andre retning normalt på den første retningen. Videre vil overføringsoverflaten kunne være konstruert for direkte å bringes i kontakt med substratet, som kan være et ark eller en formduk.

Innretningen som er foretrukket magnetisert i en retning perpendikulært på dets flate som bærer kjennetegnet, overfører det inngraverte mønsteret som et høyoppløselig magnetisk bilde på et ark eller formduk som bærer et lag av et nylig påført og fremdeles vått magnetisk blekk eller belegningssammensetning, når arket eller formduken er brakt tilstrekkelig nær den inngraverte flaten. Etter tørking eller herding vil det orienterte blekket eller belegningssammensetningen som har det overførte magnetiske bildet i seg på det trykte arket eller formduken forbli fast.

Permantente magnetiske felt kan bli produsert ved å bruke kjente komposittmagnetiske materialer. Irregulariteter i overflaten av et slikt magnetisert permanent magnetisk legeme produserer skarpe forandringer i retningen og styrken av det resulterende magnetiske feltet. Opplagt vil disse irregularitetene bestå av utstikkere eller forhøyninger og/eller fordypninger, slik som hull eller fuger i forskjellige former. Disse irregularitetene kan videre bli produsert ved å legge til materiale på overflaten eller ved å fjerne materiale fra overflaten til legemet. Fjerning av materiale kan bli effektuert, for eksempel ved gravering av det permanente magnetiske legemet, som kjent i teknikkens stand for å lage inngraverte (intaglio) plater. Alternativt kan en boktrykketype inngraverte legeme kunne bli realisert på lignende måte. Dersom en flat overflate er påkrevd, kan legemet bli utjevnet eller dekket ved å påføre et passende ikke-magnetisk materiale på overflaten. For eksempel kan legemet bli dekket med et plastisk materiale for å oppnå en flat og glatt ytre overflate og som dekker irregularitetene i det inngraverte kjennemerket. Alternativt kan det permanente magnetiske materialet bli påført overflaten for å oppnå irregularitetene. Dette kan for eksempel bli gjort ved å påføre et magnetisk materiale på overflaten av den permanente magneten i visse områder, og så å dekke vesentlig hele overflaten med et ikke-magnetisk materiale, slik som plastikk.

En av hovedfordelene med innretningen i henhold til foreliggende oppfinnelse, er at kjennemerket som skal overføres kan bli definert etter ønske med et passende valg av inngraveringen. Innretningen kan bli realisert ved å bruke ethvert mekanisk bearbeidbart permanent magnetisk materiale, slik som permanent magnetiske komposittmaterialer, innbefattende et sprøtt, permanent magnetisk pulver i en hammerbar metall- eller polymermatriks. Videre kan innretningen svært enkelt bli implementert som en inngravering i et polymerbåndet legeme av permanent magnetisk materiale (plastoferritt).

Alternativt kan et polymerbåndet magnetisk komposittmaterial bli fylt, i en flytende eller pastatilstand, i en form som har et negativ av det ønskede kjennemerket. Etter herding av polymeren, vil overflaten til det resulterende magnetiske legeme være kjennemerket overført av formen. Imidlertid er den foretrukne utførelsen av foreliggende oppfinnelse å anordne et førformet legeme med magnetisk materiale og å påføre overflaten irregulariteter, som representerer kjennemerket etterpå i henhold til de spesifikke krav for bruken.

Et polymerbåndet legeme med magnetisk materiale, i sammenhengen av foreliggende beskrivelse, er et komposittmateriale innbefattende en gummi- eller plastikklignende polymer som et strukturelt bindemiddel, og et permanent, magnetisk pulver som en utvider eller "fyllstoff. Foretrukne polymerbindemiddel inkluderer gummitypefleksible materialer slik som nitrilgummi, Nordel® (EPDM hydrokarbongummi), og Natsyn®

(poly-isopren), så vel som nylon 6 (poly-kaprolaktam), nylon 12 (poly-laurolaktam), polyamid, poly-fenylensulfid (PPS), epoksylim og Hypalon® (klorosulfonatert polyetylen). Foretrukne permanente magnetiske pulvermaterialer inkluderer kobolt, jern og deres legeringer, kromiumdioksid, magnetisk oksidspineller, magnetiske granater, magnetiske ferritter inkludert heksaferrittene slik som kalsium-, strontium- og bariumheksaferritt (CaFenOis», SrFe^Oig, BaFe^Oig, respektivt), alnikolegeringer, samariumkobolt- (SmCo) legeringer, og sjeldne jordartjernboronlegeringer (slik som NdFeB), så vel som permanente magnetiske kjemikaliederivater basert på disse strukturtypene og blandingene inkludert i dem. Polymerbåndede legemer med magnetisk materiale er oppnåelige fra mange forskjellige kilder, slik som fra Group ARNOLD (Plastiform®) eller fra Materiali Magnetici, Albairate, Milano, IT (plastoferritt).

Det nevnte magnetiske pulvermaterialet kan enten være magnetisk isotropisk eller magnetisk anisotropisk. I tilfelle av magnetisk anisotropisk pulvermateriale, er de magnetiske pulverpartiklene foretrukket orientert i matrisen eller bindemiddelet slik at det bestemmes en foretrukket retning for magnetiseringen, valgt perpendikulært til den inngraverte, forlengede flaten av det magnetiske arket. Isotropiske polymerbundne legemer med magnetiske materialer, kan på sin side bli magnetisert like godt i alle retninger.

Legemer med permanente magnetiske komposittmaterialer kombinerer fordelaktig den ønskede magnetiske egenskapen (høy koersitivitet) med den ellers sprøe og ikke så godt bearbeidbare ferritten, alnico, sjelden jordart eller fremdeles andre magneter med den ønskede mekaniske egenskapen (fleksibilitet, maskineringsmulighet, sjokkmotstandsdyktighet) for et hammerbart metall eller plastikkmateriale. Legemet til et magnetisk komposittmateriale kan bli oppnådd i enhver ønsket størrelse og form, det vil si som en tynn, fleksibel plate som kan bli bøyd og bli mekanisk bearbeidet, det vil si kuttet til størrelse, ved å bruke vanlige tilgjengelige mekaniske fjerningsverktøy og maskiner, så vel som luft- eller flytende strålefjerningsverktøy, eller laserfjerningsverktøy. Inngraveringen på legemet med komposittpermanentmagnetisk materiale kan bli oppnådd på en hvilken som helst måte og fremgangsmåte kjent i teknikkens stand, ved håndgravering, med mekaniske graveringsmaskiner så vel som ved hjelp av datamaskinkontrollerte inngraveringsstasjoner som videre kan produsere inngraveringen enten ved hjelp av mekaniske verktøy, eller med gassholdige eller flytende stråler som fjerner, eller gjennom laserfjerning ved å bruke for eksempel C02-, Nd-YAG eller excimerlasere.

I henhold til foreliggende oppfinnelse blir et ark eller platelignende legeme med et komposittpermanent, magnetisk materiale, foretrukket at anisotropisk orientert et, inngravert og magnetisert foretrukket i en retning vesentlig perpendikulært på den inngraverte flaten til arket.

Vesentlig perpendikulært i denne sammenhengen av foreliggende oppfinnelse, betyr en retning som ikke avviker mer enn 30° fra den perpendikulære retningen.

I henhold til foreliggende oppfinnelse, vil et brukerdefinert kjennemerke bli inngravert i i det minste en flate av nevnte legeme med permanent magnetisk komposittmateriale. Inngraveringen kan herved finne sted enten før eller etter magnetiseringsoperasjonen. Inngraveringen må være tilstrekkelig dyp, for å skape en signifikant perturbasjon av det magnetiske feltet i overflaten. Nevnte perturbasjon av det magnetiske feltet, som skyldes den lokale mangelen av magnetisk materiale, manifesterer seg selv i en bøying av feltlinjene, som på sin side er i stand til tilsvarende å orientere magnetiske partikler i en våt belegningssammensetning på en trykket gjenstand, når sistnevnte blir brakt i tilstrekkelig nærhet av innretningen, det vil si plassert på toppen av den inngraverte, magnetiske innretningen.

Det inngraverte og magnetiserte legemet kan være en flat plate, eller alternativt og foretrukket en sylinderisk kurvet plate, påført rundt periferien av en roterbar sylinder i en trykkemaskin, for kontinuerlig overføring av en magnetisk design på trykte dokumenter med stor hastighet. Den nevnte flaten eller kurvede platen kan videre bli montert på enhver type av understøttelse.

Inngraveringen i platen eller legemet kan bli fylt opp med et polymer, som kan inneholde fyllstoff. Fyllstoffet kan være et mykt magnetisk materiale, som modifiserer den magnetiske fluksen på stedet til inngraveringen, eller kan være av en annen type av magnetisk eller ikke-magnetisk materiale, for å modifisere de magnetiske feltegenskapene, eller for enkelt å produsere en glatt overflate. Platen eller legemet kan i tillegg være overflatebehandlet for å forenkle kontakten med varene som skal trykkes på, som reduserer friksjonen og/eller slitasje og/eller elektrostatisk ladning i en høyhastighetstrykkeanvendelse.

Foreliggende oppfinnelse kan bli praktisert på enhver type av trykkbart ark eller

formdukmateriale, i særlig grad på materialene brukt for å produsere en pengeseddel, et verdipapir, et offisielt dokument, et skattemerke, en merkelapp, en folie, en hette eller et skyvemerke. Det trykkbare arket eller formdukmaterialet kan videre være av papir eller av polymer (slik som PE, PP eller PVC), og det kan inneholde et enkelt lag, så vel som et flertall av lag.

Oppfinnerne tror at effekten av inngraveringen på et magnetisk felt kan bli forklart på følgende måte (med referanse til den magnetiske feltsimuleringen vist i figur la): Et platelignende legeme med permanent magnetisk materiale P blir magnetisert i en retning normalt på dets forlengede flate, som resulterer i at en første flate blir en magnetisk nordpol (N), og i en andre flate blir en magnetisk sydpol (S). Linjene til det magnetiske feltet, i henhold til definisjonen, stråler ut av nordpolen (N) og inn i sydpolen (S). En inngravering blir realisert i et av polområdene i nevnte plate (nordpolen i det viste tilfellet).

På stedet for inngraveringen vil magnetisk feltgenereringsmateriale mangle, og det magnetiske N potensial av bunnen av inngraveringen er lavere enn det magnetiske N potensialet på den ugraverte flaten. De magnetiske feltlinjene i nærheten av inngraveringen bøyer som konsekvens derfor nedover, slik at de peker mot bunnen av inngraveringen som er på et lavere magnetisk N potensial og representerer derfor en lokal sydpol med hensyn til den ugraverte flaten. En skarp magnetisk felttransisjon, ekvivalent til en N-S-N magnetisk polanordning blir dermed produsert på stedet for inngraveringen. Med andre ord: inngraveringen av en pol (dvs. nordpolen) til et magnetisert permanent magnetisk materiale får den motsatte magnetiske polariteten (dvs. den til en sydpol)!

I en alternativ utførelse, og med referanse til den magnetiske feltsimuleringen vist i figur lb, kan inngraveringen i det permanente magnetiske legemet også bli fylt opp med et annet materiale. Fyllmaterialet kan være en polymer som har tilsvarende mekaniske egenskaper som legemet med permantent magnetisk kompositt. Oppfyllingen av inngraveringen gjør den inngraverte platen til en glatt flate igjen, som er fordelaktig under trykking og magnetisk bildeoverføringsoperasjoner. Fyllepolymeren kan videre inneholde en forlenger, som enten kan være valgt fra ikke-magnetiske materialer, slik som CaCo3eller Ti02, eller fra magnetiske materialer, slik som mykt magnetisk jern eller lavmagnetisk jern eller lavmagnetiske remanensmaterialer. Den viste innretningen er den samme som den inngraverte permanente magnetiske platen i figur la, men som i tillegg har inngraverte gap fylt med u = 2000 mykmagnetisk jern. Den magnetiske felttransisjonen i inngraveringen er kvalitativt den samme som under fraværet av en jernfyIling, allikevel noe skarpere definert på grunn av feltkonsentrasjonen av det myke magnetiske j ernet.

Figur lc viser den magnetiske feltsimuleringen til en innretning fremlagt i den kjente teknikken (WO 02/90002 A2, side 27-28), hvor en magnetiserbar skive, dvs. en myk magnetisk jernskive med en utskjæring eller relieffbilde på en flate til denne er utsatt for et magnetisk felt fokusert på skiven (representert i figuren med en S-N permanent magnet (99) plassert under inngraveringen u = 2000 myk, magnetisk jernskive). Ingen skarp lokal N-S-N magnetisk felttransisjon blir produsert tvers over inngraveringen, men heller bare som en gradvis forandring i den magnetiske felttettheten, som gir opphav til denne typen av uskarpe orienteringseffekter sitert i den nevnte kjente teknikk. Denne innretningen i den kjente teknikk er dermed ikke i stand til å overføre skarpe magnetiske bilder, slik som tekst eller en tegning, til en magnetisk trykking.

De inngraverte egenskapene må være tilstrekkelig store og dype, for å tillate at de resulterende lokale magnetiske feltforandringene penetrerer gjennom det trykte arket eller formdukmaterialet eller gjennom et luftgap inn i den magnetisk belegningen som skal orienteres. Den magnetiske dipolens fjerne felt, tilsvarende til de lokalt produserte N-S-N (respektivt S-N-S) transisjonene, minker vesentlig som opphøyd i tredje av avstanden. Typisk har papir en tykkelse i størrelsen av 100 mikrometer. Den minimale størrelse og tykkelse av de inngraverte egenskapene, det vil si en inngravert linje, bør fortrinnsvis overskride tykkelsen til arket eller formduken. Fortrinnsvis vil størrelsen av de inngraverte egenskapene være i det minste to ganger tykkelsen av bæreren. Inngraveringen kan videre være av enhver profil. For eksempel triangulær, halvsirkel, eller rektangulær. Rektangulære profiler er foretrukket, siden de tillater en skarp egenskapsdefinisjon (oppløsning). Dypere inngravering vil videre resultere i en høyere lokal magnetisk feltforandring, og er dermed en foretrukket opsjon.

I et annet aspekt fremlegger foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å overføre forhåndsbestemte kjennemerker, slik som en magnetisk design eller et bilde, på et trykt dokument. Fremgangsmåten innbefatter trinnene: a) Å påføre et lag med blekk eller en belegningssammensetning på i det minste en del av en første flate av et ark eller formduk, der blekket eller belegningssammensetningen

innbefatter i det minste en type av magnetisk eller magnetiserbare partikler.

b) Å eksponere det belagte arket eller formduken i trinn a), mens det påførte blekket eller belegningssammensetningen er våt, for det magnetiske feltet på flaten av et legeme

med et permanent magnetisk materiale, der legemet bærer forhåndsbestemte kjennemerker i form av overflateirregulariteter, som dermed tillater det magnetiske eller de magnetiske partiklene i å bli orientert i det magnetiske feltet. c) Herding av blekket eller belegningssammensetningen, vil dermed irreversibelt feste orienteringen av de orienterte magnetiske partiklene i trinn b),

hvor legemet med permanent magnetisk materiale permanent blir magnetisert, der magnetiseringen er foretrukket orientert i en retning vesentlig perpendikulært på flaten som bærer kjennemerket.

Foreliggende oppfinnelse fremlegger likeledes en fremgangsmåte for kontinuerlig å overføre, på en trykkepresse, forhåndsbestemte kjennemerker, slik som en design eller et bilde, på et trykket dokument, der fremgangsmåten erkarakterisert vedå innbefatte trinnene: a) Å montere en tynn, platelignende innretning rundt en roterbar sylinder, der den platelignende innretningen innbefatter et legeme med et permanent, magnetisk materiale som bærer forhåndsbestemte kjennemerker i form av overflateirregulariteter, foretrukket en gravering som definerer en design eller et bilde på overflaten, slik at overflaten er lokalisert i den ytre flaten av sylinderen. b) Å trykke på i det minste en del av en første flate til et ark eller formduk, et blekk der blekket innbefatter i det minste en type av magnetisk eller magnetiserbare partikler. c) Å eksponere det trykte arket eller formduken i trinn b), mens trykkfargen er våt, for det magnetiske feltet på overflaten av legemet og å tillate det magnetisk eller de

magnetiserbare partiklene å bli orientert i feltet.

d) Å herde blekket som dermed irreversibelt fester orienteringen av de orienterte magnetiske partiklene i trinn c),

hvorved legemet med permanent magnetisk materiale i den platelignende innretningen er permanent magnetisert, der magnetiseringen er foretrukket orientert i en retning vesentlig perpendikulært på flaten som bærer kjennemerket.

Trinnene med å eksponere det påførte blekket eller belegningssammensetningen for det magnetiske feltet til legemet i henhold til foreliggende oppfinnelse samsvarer i denne sammenhengen med foreliggende beskrivelse, med trinnet med å bringe belegningen eller det trykte substratet, det vil si arket eller formduken, tilstrekkelig nær den inngraverte, magnetiserte overflaten i legemet. Denne tilnærmingen eller frembringelsen nær sammen tillater at de magnetiske partiklene i trykkingen eller belegningslaget blir orientert blant seg selv med hensyn til det magnetiske feltet. Det bør legges merke til at arket eller formduken praktisk kan bli brakt i mekanisk kontakt med den magnetiserte overflaten til legemet. Alternativt kan et tynt luftlag, eller et mellomliggende separerende lag bli anordnet.

I en særlig foretrukket utførelse vil en andre flate i arket eller formduken motsatt den trykte eller belagte første flaten, bli tilnærmet eller brakt inn i løs kontakt med den inngraverte flaten til legemet med magnetisert komposittpermanent magnetisk materiale.

Legemet med magnetisert komposittmateriale er foretrukket legemet i innretningen som beskrevet ovenfor. I et videre aspekt av foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte krevd for å produsere innretningen, der fremgangsmåten innbefatter trinnene: a) Å anordne en innretning innbefattende et umagnetisert legeme av permanent magnetisk materiale, der legemet har i det minste en flat eller kurvet overflate, b) Å skape irregulariteter på overflaten, foretrukket ved inngravering av forhåndsbestemte kjennemerker på overflaten til legemet i trinn a). c) Permanent å magnetisere det inngraverte legemet i trinn b), foretrukket i en retning vesentlig perpendikulært på den inngraverte overflaten.

I en variant, vil fremgangsmåten for å produsere innretningen innbefatte trinnene:

a) Å anordne en innretning innbefattende et permanent magnetisk legeme av permanent magnetisk materiale, der legemet har i det minste en flat eller kurvet overflate og som

blir magnetisert foretrukket i en retning vesentlig perpendikulær på overflaten.

b) Å skape irregulariteter på overflaten, foretrukket ved inngravering av forhåndsbestemte kjennemerker på overflaten av legemet i trinn a).

Legemet med permanent magnetisk materiale er foretrukket en polymerbundet kompositt som allerede beskrevet ovenfor. Inngraveringen av kjennemerket er foretrukket utført ved å bruke fjerningsverktøy valgt fra gruppen innbefattende mekaniske fjerningsverktøy, gass eller flytende strålefjerningsverktøy, og laserfjerningsverktøy. Blekket eller belegningssammensetningen innbefatter i det minste en type av magnetiske partikler er foretrukket et magnetisk optisk variabelt blekk, innbefattende et magnetisk optisk variabelt pigment. Magnetisk optiske variable pigment hensiktsmessige for å realisere foreliggende oppfinnelse innbefatter en stabel av interferenslag, hvor et av lagene, fortrinnsvis det sentrale laget, inneholder et magnetisk materiale. For videre detaljer angående strukturen til de magnetisk optisk variable pigmentene er referanse gjort til dokumentene sitert i introduksjonen, særlig i US 4,838,648, EP 686,675, WO 02/73250 og WO 03/00801.

Blekket eller belegningssammensetningen er videre foretrukket valgt fra gruppen av flytende blekk, innbefattende skjermtrykkeblekk, graveringsblekk og fleksografiske blekk. Flytende blekk har typiske viskositetsverdier i området av 0,1 til 5 Pa<*>s ved 20°C, og tillater en enkel orientering av det magnetiske pigmentet.

Herdemekanismer for å herde blekket kan være basert på løsningsmiddel- eller vannfordampning, så vel som ultralysherding eller en hybrid herdingsmekanisme som inkluderer fordampning av oppløsningsvæske, ultralysherding og andre retikulerende reaksjoner, slik som oksypolymerisering og krysslinkreaksjoner.

Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse tillater å realisere magnetiske design i magnetiske og magnetisk optiske variable blekk, som oppnår en svært grafisk oppløsning. Det er mulig å skrive, det vil si tekst i form av en magnetisk design inn i et optisk variabelt felt, trykket med et flytende blekk, det vil si en skjermtrykkfarge. Teksten kan optisk opptre på en måte som relieff (3D-effekt) selv om trykkingen i seg selv forblir geometrisk flat. Fremgangsmåten er fortrinnsvis brukt for produksjonen av pengesedler, verdipapirer, et offisielt dokument, et skattestempelmerke, en merkelapp, en folie, en hette eller skyvemerke, der produktene som er resultatet av påføringen av den her fremlagte fremgangsmåten videre enkelt er gjenkjennbart som sådann.

Foreliggende oppfinnelse vil nå videre bli illustrert ved hjelp av tegningene og eksemplene på utførelsene. Figurene viser: Figur 1 viser magnetiske feltsimuleringer (realisert med det offentlig tilgjengelige programmet Vizimag 2.5, John Stuart Breeteson, 2003): a) et tverrsnitt med magnetiske feltlinjer gjennom en rektangulær inngravering i en vertikalt magnetisert permanent magnetisk plate, b) et tverrsnitt gjennom en tilsvarende rektangulær inngravering i en vertikalt magnetisert permanent magnetisk plate, fylt opp med

mykmagnetisk jern (u = 2000),

c) et tverrsnitt med magnetisk feltlinjer gjennom en tilsvarende rektangulær inngravering i en mykmagnetisk jernplate (u = 2000), magnetisert med

en underliggende permanent magnet.

Figur 2

a) et inngravert mønster i en plastoferritt fleksibel magnetisk plate, magnetisert perpendikulært på arkets utstrekning, b) et overført magnetisk mønster i en skjermtrykket lapp med magenta til grønt optisk variabelt magnetisk blekk (skala i centimeter).

Figur 3

a) et inngravert mønster i en plastoferritt fleksibel magnetisk plate, magnetisert perpendikulært på arkets utstrekning, b) et overført magnetisk mønster i en fleksografisk trykket lapp med grønt til blått optisk variabelt magnetisk blekk (skala i centimeter).

Figur 4

a) et inngravert mønster i en plastoferritt fleksibel magnetisk plate, magnetisert perpendikulært på arkets utstrekning, b) et overført magnetisk mønster i en ultrafiolett herding av en skjermtrykket lapp med mykmagnetisk blekk (skala i centimeter).

Figur 5

a) et inngravert mønster i en plastoferritt fleksibel magnetisk plate, magnetisert perpendikulært på arkets utstrekning, b) et overført magnetisk mønster i en gravert trykket lapp med koersitivt magnetisk blekk (skala i centimeter).

En plastoferrittplate magnetisert i en retning perpendikulært på flaten (modell Ml 00.8, Maurer Magnetics AG, CH-8627 Gruningen), ble inngravert på en datamaskinkontrollert mekanisk inngraveringsstasjon med tekst av forskjellig størrelse (se figur 2a). Karakteristikkene til disse inngraveringene var som følger:

Teksthøyde og bredde: Fra 3 til 7 mm.

Dybde av inngravering: 150 um for de minste karakterene, opp til 250 um for den

største.

Linjebredde: Fra 200 um for de minste karakterene til 800 um for den

største.

Et OVI® silketrykkblekk med følgende formel, innbefattende et magnetisk optisk variabelt pigment, ble preparert:

Vinylharpiksen ble løst opp i ketonglykolløsningen før innarbeidingen av additivene og pigmentet. Viskositeten blir justert med den samme løsningsblandingen for å nå verdien på 1 Pa.s på 25°C. Supplementerende antiskummende agent kan være nødvendig å kjøre i blekket på visse trykkepresser.

Blekket ble påført i form av en skjermtrykt lapp på et standard belagt papir (80 g/m<2>), og det således trykte papiret ble lagt, mens det fremdeles var vått, på den inngraverte magnetiske platen beskrevet ovenfor, som eksponerer baksiden av det trykte arket mot den inngraverte toppsiden av den magnetiske platen. Blekket ble så tørket in situ ved å bruke varmluftstrømning.

Figur 2b viser at den inngraverte designen i den magnetiske platen har blitt overført med høy oppløsning på den magnetisk optisk variable blekklappen, der sistnevnte viser en viss grad av 3-dimensjonal effekt og har en følelse av å flyttes når trykket blir sett på fra forskjellige vinkler.

En plastoferrittplate (modell M201.1, Maurer Magnetics AG, CH-8627 Gruningen) ble magnetisert i en retning perpendikulært på flaten og så inngravert på en datamaskinkontrollert mekanisk inngraveringsstasjon med en geometrisk design (to pyramider, se figur 3a). Karakteristikkene til inngraveringen var som følger:

Høyde og bredde: 1,5 x 2,4 cm

Dybde av inngraveringen: 200 um

Linjebredde: 200 um

Inngraveringen samsvarende med den øvre pyramiden ble fylt opp med et polymer, slik at det resulterte i en jevn overflate på den inngraverte platen, inngraveringen samsvarende med den laveste pyramiden ble etterlatt som sådann.

En OVI® fleksografisk blekk innbefattende et magnetisk optisk variabelt pigment med følgende formel ble preparert:

Formelens ingredienser ble lagt ut sammen og viskositeten til den resulterende blandingen ble justert med avionisert vann for å nå verdien på 20-40 s DIN4 ved 25°C.

Det således oppnådde blekk ble påført i form av en lapp på standard sikkerhetspapir (100 g/m ) og det trykte papiret ble videre prosessert som beskrevet i eksempel 1.

Figur 3b viser at den inngraverte designen i platen har blitt overført til blekklappen med god oppløsning, som forblir vesentlig uforandret ved fyllingen av inngraveringen med en polymer.

En plastoferrittplate som brukt i eksempel 1 ble inngravert på en datamaskinkontrollert mekanisk inngraveringsstasjon med tekst (se figur 4a). Karakteristikkene til inngraveringen var som følger:

Teksthøyde og bredde: 7 med mer

Dybde av inngravering: 250 um

Linjebredde: 300 um

Et ultrafiolettørkende mykmagnetisk skjermblekk uten optiske variable egenskaper ble preparert i henhold til følgende formel og kjente prosedyrer:

En lapp med blekket ble skjermtrykket på en hvit PVC understøttelse (100 g/m<2>) og den trykte understøttelsen ble prosessert som beskrevet i eksempel 1, unntatt at blekket ble tørket in situ ved å bruke en ultralysstrålingsherdingsenhet.

Figur 4b viser at igjen, designen inngravert i platen har blitt overført til den mykmagnetiske blekklappen, der sistnevnte viser en 3-dimensjonal effekt og ser ut til å flytte seg når trykket blir sett på fra forskjellige vinkler.

En plastoferrittplate som brukt i eksempel 1 ble inngravert på en datamaskinkontrollerbar mekanisk inngraveringsstasjon med en hul sirkel. I dens senter ble et tilsvarende motiv med en mindre diameter dypere inngravert (se figur 5a). Karakteristikkene til inngraveringen var som følgende: Første sirklers diametre: 2 og 1,2 cm Dybde av inngravering til den første skiven: 150 um

Andre sirklers diametre. 1,5 og 0,7 cm Dybde av inngravering av den andre skiven: 250 um

Et koersitivt magnetisk graveringsblekk ble preparert i henhold til følgende formel, og ved å bruke kjente prosedyrer:

Harpiksene ble oppløst i oppløsningene før innarbeidelsen av pigmentet. Viskositeten ble justert med løsningsblanding for å nå verdien av 20-40 s DIN4 ved 25°C.

Blekket ble påført i form av en lapp på et standard sikkerhetspapir (100 g/m<2>) og det trykte papiret ble videre prosessert som beskrevet i eksempel 1.

Figur 5b viser at designen inngravert i platen har blitt overført til blekklappen, der sistnevnte viser en 3-dimensjonal effekt og ser ut til å flytte seg når trykket blir sett på fra forskjellige vinkler.

Claims

1. Innretning for magnetisk å overføre kjennemerket, slik som en design eller et bilde, til en våt belegningssammensetning påført et substrat, slik som et ark eller en forduk, der belegningssammensetningen innbefatter i det minste en type av magnetisk eller magnetiserbare partikler, og innretningen innbefatter et legeme med permanent magnetisk materiale (99), der det magnetiske materialet er permanent magnetisert i en retning (N,S)vesentlig perpendikulært på en overflate av legemet,karakterisert vedat: nevnte overflate av nevnte legeme bærer kjennemerket i form av inngraveringer (123 ABC), som forårsaker perturbasjoner av dets magnetiske felt, og nevnte legeme er enten en flat plate, eller en sylinderisk kurvet plate, foretrukket montert på en roterbar sylinder på en trykkemaskin.

2. Innretning i henhold til krav 1,karakterisert vedat legemet av det permanente magnetisk materialet er en polymerbundet kompositt som innbefatter et makromolekylært polymer og et permanent magnetisk pulver, hvor det magnetiske pulveret er valgt fra gruppen av magnetiske materialer som innbefatter kobolt, jern og deres forbindelser, kromdioksid, magnetiske oksidspineller, magnetiske granater, magnetiske ferritter, inkludert magnetiske heksaferritter, alnikolegeringer, samariumkoboltlegeringer, og sjeldne jordart-jern-boronlegeringer.

3. Innretning i henhold til et av kravene 1 til 2,karakterisertv e d at legemet er montert på en understøttelse.

4. Innretning i henhold til et av kravene 1 til 3,karakterisertv e d at overflaten er dekket med et ikke-magnetisk materiale, der dette materialet fortrinnsvis fyller opp inngraveringene i legemet.

5. Innretning i henhold til et av kravene 1 til 4,karakterisertv e d at inngraveringene i legemet er fylt opp med et magnetisk materiale (u2000).

6. Innretning i henhold til et av kravene 1 til 5,karakterisertv e d at overflaten er overflatebehandlet, som muliggjør en reduksjon av friksjonsmotstand og/eller slitasje.

7. Fremgangsmåte for magnetisk å overføre forhåndsbestemte kjennemerker, slik som en design eller et bilde, til et trykket dokument,karakterisertved å innbefatte trinnene: a) å påføre et lag med et blekk eller en belegningssammensetning på i det minste en del av en første overflate av et ark eller formduk, der blekket eller belegningssammensetningen innbefatter i det minste en type av magnetisk eller magnetiserbare partikler, b) å eksponere det belagte arket eller formduken i trinn a), mens det påførte blekket eller belegningssammensetningen er våt, for det magnetiske feltet i overflaten av et legeme av permanent magnetisk materiale, der legemet er enten en flat plate, eller en sylinderisk kurvet plate, foretrukket montert på en roterbar sylinder i en trykkemaskin, og der overflaten i legemet bærer forhåndsbestemte kjennemerker i form av inngraveringer, som dermed tillater at de magnetiske eller magnetiserbare partiklene blir orientert i det magnetiske feltet, c) å herde blekket eller belegningssammensetningen, som dermed irreversibelt fester orienteringen av de orienterte magnetiske partiklene i trinn b), hvorved legemet av permanent magnetisk materiale blir permanent magnetisert i en retning vesentlig perpendikulært på overflaten som bærer kjennemerket i legemet, og det inngraverte kjennemerket i overflaten forårsaker perturbasjoner i det magnetiske feltet.

8. Fremgangsmåte for kontinuerlig magnetisk overføring, på en trykkepresse, forhåndsbestemt kjennemerke, slik som en design eller et bilde, på et trykt dokument,karakterisert vedå innbefatte trinnene: a) å montere en tynn, platelignende innretning rundt en roterbar sylinder, der den platelignende innretningen innbefatter et legeme med et permanent, magnetisk materiale som bærer forhåndsbestemte kjennemerker i form av inngraveringer i dets overflate, slik at den inngraverte overflaten er lokalisert på den ytre overflaten av sylinderen, b) å trykke i det minste del av en første overflate av et ark eller formduk med et blekk, der blekket innbefatter i det minste en type magnetisk eller magnetiserbare partikler, c) å eksponere det trykte arket eller formduken i trinn b), mens trykkfargen er våt, for det magnetiske feltet i overflaten som bærer kjennemerket i legemet som dermed tillater de magnetiske eller magnetiserbare partiklene å bli orientert i det magnetiske feltet, d) å herde blekket, som dermed irreversibelt fester orienteringen av de orienterte magnetiske partiklene i trinn c), hvorved legemet av permanent magnetisk materiale er permanent magnetisert i en retning vesentlig perpendikulært på overflaten som bærer kjennemerket i legemet, og det inngraverte kjennemerket i overflaten forårsaker perturbasjoner av det magnetiske feltet.

9. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 7 eller 8,karakterisert vedat den andre overflaten av arket eller formduken motsatt den trykte eller belagte første overflaten, blir eksponert for magnetfeltet til overflaten som bærer kjennemerket i legemet med magnetisert, permanent magnetisk materiale.

10. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 7 til 9,karakterisert vedat legemet av permanent magnetisk materiale er en polymerbundet kompositt som innbefatter et makromolekylært polymer og et permanent magnetisk pulver, hvor det magnetiske pulveret er valgt fra gruppen av magnetiske materialer innbefattende kobolt, jern og deres legeringer, kromdioksid, magnetiske oksidspineller, magnetiske granater, magnetiske ferritter inkludert magnetiske heksaferritter, alnikolegeringer, samarium-koboltlegeringer, og sjeldne jordart-jern-boronlegeringer.

11. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 7 til 10,karakterisert vedat overflaten i innretningen er overflatebehandlet for å redusere friksjonsmotstanden og/eller slitasje.

12. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 7 til 11,karakterisert vedat inngraveringen i overflaten er fylt opp med et magnetisk eller et ikke-magnetisk materiale.

13. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 7 til 12,karakterisert vedat blekket eller belegningssammensetningen er valgt fra gruppen av blekk som innbefatter skjermtrykkende blekk, graveringsblekk og fleksografiske blekk.

14. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 7 til 13,karakterisert vedat i det minste en type av magnetiske partikler er et magnetisk optisk variabelt pigment.

15. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 7 til 14,karakterisert vedat arket eller formduken er brukt for produksjonen av en pengeseddel, et verdipapir, et offisielt dokument, et skattemerke, en merkelapp, en folie, en hette eller et skyvemerke.

16. Bruk av en innretning, innbefattende et legeme av permanent magnetisert magnetisk materiale som er overflate som bærer kjennemerket i form av inngraveringer, for magnetisk indusert overføring av kjennemerket, slik som en design eller et bilde, til et vått belegningslag påført et ark eller formduk, hvor legemet er permanent magnetisert i en retning vesentlig perpendikulært på overflaten som bærer kjennemerket i legemet, og det inngraverte kjennemerket i overflaten forårsaker perturbasjoner av det magnetiske feltet, og hvor belegningslaget innbefatter i det minste en type av magnetisk optisk variabelt pigment.

17. Trykt produkt, foretrukket en pengeseddel, et verdipapir, et offisielt dokument, et skattemerke, en merkelapp, en folie, en hette eller skyvemerke, innbefattende i det minste et belegningslag, der belegningslaget videre innbefatter i det minste en type av magnetisk optisk variable pigmentpartikler,karakterisertv e d at kjennemerket er utført i belegningslaget gjennom en selektiv orientering av de magnetisk optisk variable pigmentpartiklene, som et resultat av en eksponering av belegningslaget til det magnetiske feltet på overflaten av en innretning i henhold til en eller flere krav 1 til 6, mens belegningslaget er vått, etterfulgt av herding av belegningslaget.

18. Fremgangsmåte for å produsere en innretning i henhold til et eller flere av kravene 1 til 6,karakterisert vedå innbefatte trinnene: a) å anordne en innretning innbefattende et umagnetisert legeme av permanent magnetisk materiale, der legemet har i det minste en flat eller sylinderisk kurvet overflate, b) å inngravere forhåndsbestemt kjennemerke i overflaten i legemet i trinn a), c) å permanent magnetisere det inngraverte legemet i trinn b) i en retning vesentlig perpendikulært på overflaten som bærer kjennemerket.

19. Fremgangsmåte for å produsere en innretning i henhold til et eller flere av kravene 1 til 6,karakterisert vedå innbefatte trinnene: a) å anordne en innretning innbefattende et permanent, magnetisert legeme av permanent magnetisk materiale, der legemet har i det minste en flat eller sylinderisk kurvet overflate, og som blir magnetisert i en retning vesentlig perpendikulært på overflaten, b) å inngravere forhåndsbestemt kjennemerke i overflaten i legemet i trinn a).

20. Fremgangsmåte for å produsere en innretning i henhold til et av kravene 18 til 19,karakterisert vedat legemet av permanentmagnetisk materiale er et polymerbundet kompositt, som innbefatter en makromolekylær polymer og et permanent magnetisk pulver hvor det magnetiske pulveret er valgt fra gruppen av magnetiske materialer som innbefatter kobolt, jern, og deres forbindelser, kromdioksid, magnetiske oksidspineller, magnetiske granater, magnetiske ferritter inkludert magnetisk heksaferritter, alnikolegeringer, samarium-koboltlegeringer, og sjelden j ordart-j ern-boronlegeringer.

21. Fremgangsmåte for å produsere en innretning i henhold til et av kravene 19 til 20,karakterisert vedat inngraveringen av kjennemerket er utført av et verktøy valgt fra gruppen innbefattende mekanisk fjerningsverktøy, gassholdige strålefjerningsverktøy, flytende strålefjerningsverktøy, og laserfj erningsverktøy.