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磁性粒子を含有するコーティング中に磁気的に誘導した模様をもたらすための方法および手段
説明

磁性粒子を含有するコーティング中に磁気的に誘導した模様をもたらすための方法および手段

【課題】予め決定しうる高解像度の磁性模様を、磁性インク、詳細には磁性光学的可変性インクで印刷した文書上に移すためのデバイスおよび方法の提供。
【解決手段】デバイスは、移される模様に相当する表示を彫刻した少なくとも1つの平坦または湾曲表面を有する複合永久磁性材料のボディを含み、ここにおいて、前記磁性材料は、好ましくは前記表面に対し実質的に垂直方向に、永久磁化されている。該方法は、シートまたはウェブの第1表面を磁性インクまたはコーティング組成物で捺印またはコーティングし、捺印したシートまたはウェブを磁化複合永久磁性材料のボディの彫刻表面にインクが湿っている間に接近させた後、インクを硬化する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セキュリティー文書印刷の分野にある。それは、セキュリティー模様を磁性インク、詳細には磁性カラーシフティングインク中に移すための新規手段、および前記模様を実現するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
視覚に依存する光反射スペクトルを示すマーキング(“光学的可変性デバイス”、OVD)は、紙幣およびセキュリティー文書上に効率的な複写防止手段として用いられている。OVDのうち、光学的可変性インク(OVI(登録商標);EP227423B1)は、貨幣への最初の導入が1987年にさかのぼるため、傑出した地位を獲得している。そのようなインクは光学的可変性顔料(OVP)に基づいて配合されており、好ましいタイプのOVPは、米国特許第4705300号;米国特許第4705356号;米国特許第4721217号;米国特許第4779898号;米国特許第4930866号;米国特許第5084351号および関連する開示に記載されているフレーク状薄膜光学干渉デバイスである。他の有用なタイプのOVPは、米国特許第5624486号および米国特許第5607504号に記載されている多層コーテッド粒子、ならびに米国特許第5807497号および米国特許第5824733号に記載されている薄膜コレステリック(すなわちキラル−ネマチック)液晶顔料を含む。
【0003】
紙幣などのセキュリティー文書上に光学的可変性で印刷された特色(feature)は、その特色の分光反射特性、すなわちその色を、2種以上の異なる視角、少なくともほぼ直角およびほぼすれすれ(near-grazing)の視線で確認することによって、ヒトの肉眼により文書を認証することを主な目標とするものである。前記角度依存性の色は、信頼性の“単純なメッセージ”であり、光学的可変性顔料の供給源への接近手段を有することなく複製することはできず、“普通の人”が迅速かつ容易に確認することができるものであり、これはその人の教育水準にほとんど関係ない。
【0004】
最近、セキュリティー用でない光学的可変性顔料およびコーティング組成物が一般市場で次第に見られるようになってきており、非常に多様な用途、特に装飾美術の分野で自由に販売されている。これらセキュリティー用でない光学的可変性顔料およびコーティング組成物は、紙幣上に用いられている光学的可変性インクと同じ色およびカラーシフトを示しはしないが、いずれにせよ、光学的可変性インクをセキュリティー印刷に導入したときにその主要な切り札であった認証の“単純なメッセージ”を混乱させる影響を有する。“普通の人”は今後、装飾的な光学的可変性コーティングと紙幣上の本物の光学的可変性インクを区別するのに教育を受けることが必要になるであろう。
【0005】
この状況で解決すべき技術的問題は、紙幣およびセキュリティー印刷製品上の光学的可変性インクのために次世代の機能向上を見いだすことである。この機能向上は、以下の3要件を満たすべきである:
i)“普通の人”が、その人の教育水準に関係なく、迅速かつ容易に確認することができる認証の“単純なメッセージ”を備えているべきである;
ii)特定の光学的可変性顔料の供給源への接近手段を有することなく複製可能であってはならない;
iii)ほかの潜在的に大きな市場または商業的用途からの圧力を受けてはならない。
【0006】
上記技術的問題は、印刷インク中に磁性光学的可変性顔料を使用することと併せて、印刷工程中に適切な磁場をかけて磁性光学的可変性顔料粒子を配向させることにより、解決することができる。この解決法は、上記3要件に対応する:
i)印刷後のインク中の光学的可変性顔料の磁気配向は“普通の人”のための容易に認識しうる“磁性模様”をもたらし、これは、意図的に製造された磁性光学的可変性顔料を用いることによってのみ達成することができる。装飾的用途のために販売されている光学的可変性顔料およびコーティング組成物は磁気配向に適していない;
ii)同一顔料中に光学的可変性と磁性を併せ持つことは、光学的可変性顔料の製造者への接近手段を有することなく実現することができない;
iii)磁性光学的可変性顔料は普通の光学的可変性顔料より製造費用がかかり、磁性模様の付与には印刷機が磁気配向のための補助的技術を装備していることが必要となる。磁性模様の光学的効果はさらに、装飾市場において光学的可変性効果自体に比べほとんど興味を引くものではない。したがって、磁性光学的可変性インクは、まさにセキュリティー印刷の分野以外に実質的な市場の可能性を永遠に有することはないと考えられる。
【0007】
本発明の態様に用いることができる磁性光学的可変性顔料は、米国特許第4838648号;EP686675B1;ならびにWO02/73250A2およびWO03/00801A2に開示されており、後者2件には、上記技術的問題を解決するのにもっとも適した顔料が記載されている。
【0008】
コーティング組成物中の磁性粒子を配向させるための方法および技術は、顕著には米国特許第3676273号;米国特許第3791864号;EP406667B1;EP556449B1;EP710508A1およびWO02/90002A2の従来技術に開示されており、後者は本出願の従来技術にもっとも近いものである。しかしながら、これらの方法はどれも、高速印刷工程中に高解像度の磁性パターンを移すのに適していることが証明されていない。
【発明の概要】
【0009】
本発明は、詳細には、印刷されたインク中の磁性粒子を配向させるために印刷工程中に磁場をかける新規方法に関する。
【0010】
本発明はさらに、容易に実行でき信頼性の高い方法で、印刷物品上に顧客固有の高解像度磁性模様を得る技術的問題に取り組むものである。
【0011】
意外にも、高解像度の磁性模様または像を、磁性または磁化可能な粒子を含む施用された湿潤コーティング組成物に、簡単なデバイスで移すことができることが見いだされた。
【0012】
模様またはおよび像などの表示を磁気的に移すためのデバイスは、磁化永久磁性材料、好ましくはポリマー結合複合体(polymer-bonded composite)などの複合材料のボディを含む。この材料の磁化表面の一方は、模様または像などの表示を、シートまたはウェブなどの基材上の湿潤コーティングに移す働きをする。該デバイスは、前記永久磁化ボディの表面が、該表面の不整(irregularities)の形、詳細には深い部分(deepenings)または高い部分(heightenings)の形で、表示を担持していることを特徴とする。この状況において、表面は、とりわけ第1次元において平坦または湾曲していることができ、前記第1次元に垂直な第2次元において湾曲していることができない。さらに、移転表面は、シートまたはウェブであることができる基材と直接接触するように、設計することができる。
【0013】
該デバイスは、表示を担持しているその表面に垂直方向に磁化されていることが好ましく、彫刻パターンを、施用したばかりでまだ湿っている磁性インクまたはコーティング組成物の層を担持しているシートまたはウェブ上に、前記ウェブのシートが前記彫刻表面に十分密接に接近したときに、高解像度の磁性像として移す。このように配向させたインクまたはコーティング組成物を乾燥または硬化した後、捺印されたシートまたはウェブ上に移された磁性像はそのまま固定する。
【0014】
永久磁場は、公知の複合磁性材料を用いて生じさせることができる。そのような磁化永久磁性ボディの表面における不整は、得られる磁場の方向および強度に鮮明な変化をもたらす。明らかに、不整は、突起部すなわち高い部分および/または深い部分、例えば、さまざまな形での穴もしくは溝からなることができる。これらの不整はさらに、表面に材料を加えることにより、またはボディの表面から材料を除去することにより、生じさせることができる。材料の除去は、例えば、凹板の作成技術から公知のように永久磁性ボディを彫刻することにより、達成することができる。あるいは、凸版タイプの彫刻ボディを実現することもできる。平坦な表面が必要な場合、適切な非磁性材料を表面に施用することによりボディを水平化または被覆することができる。例えば、ボディをプラスチック材料により被覆すると、平坦かつ平滑な外表面を達成し、彫刻表示の不整を被覆することができる。
【0015】
あるいは、永久磁性材料を表面に施用して、前記不整を達成してもよい。これは、例えば、磁性材料を特定領域中の永久磁石の表面に施用した後、表面全体をプラスチックなどの非磁性材料で被覆することにより、行うことができる。
【0016】
本発明に従ったデバイスの主な利点の一つは、彫刻を適切に選択することにより、移される表示を自由自在に定義することができる点である。該デバイスは、任意の機械的に加工しうる永久磁性材料、例えば、可鍛金属マトリックスまたはポリマーマトリックス中の脆性永久磁性粉体を含む永久磁性複合材料を用いて実現することができる。さらに、該デバイスは、永久磁性材料のポリマー結合ボディ中の彫刻として実行することがもっとも容易である(Plastoferrite)。
【0017】
あるいは、ポリマー結合磁性複合材料を、液体またはペーストの状体で、所望の表示と逆の凹凸を有する型に充填してもよい。ポリマーの硬化後、得られた磁性ボディの表面は型により移された表示を担持している。しかしながら、本発明の好ましい態様は、予備形成した磁性材料のボディを提供することと、続いて表示を示す表面不整を具体的な使用要件に従って施用することである。
【0018】
本開示の状況において、磁性材料のポリマー結合ボディは、構造バインダーとしてのゴム様またはプラスチック様ポリマーと、増量剤または‘充填剤’としての永久磁性粉体材料とを含む複合材料である。好ましいポリマーバインダーとしては、ゴムタイプの軟質材料、例えば、ニトリルゴム、Nordel(登録商標)(EPDM炭化水素ゴム)およびNatsyn(登録商標)(ポリ−イソプレン)のほか、ナイロン6(ポリ−カプロラクタム)、ナイロン12(ポリ−ラウロラクタム)、ポリアミド、ポリ−フェニレンスルフィド(PPS)、エポキシ樹脂およびHypalon(登録商標)(クロロスルホン化ポリエチレン)が挙げられる。好ましい永久磁性粉体材料としては、コバルト、鉄およびそれらの合金、二酸化クロム、磁性酸化物スピネル、磁性ガーネット、磁性フェライト、例えば、カルシウム−、ストロンチウム−およびバリウム−ヘキサフェライト(それぞれCaFe1219、SrFe1219、BaFe1219)のようなヘキサフェライト類、アルニコ合金、サマリウム−コバルト(SmCo)合金、および希土類−鉄−ホウ素合金(例えばNdFeB)、ならびに、これらの構造タイプに基づく永久磁性化学物質誘導体およびそれらを包含する混合物が挙げられる。磁性材料のポリマー結合ボディは、多くの異なる供給源、例えば、GroupARNOLD(Plastiform(登録商標))またはMaterialiMagnetici、Albairate、Milano、イタリア(Plastoferrite)から得ることができる。
【0019】
前記磁性粉体材料は、磁気等方性または磁気異方性であることができる。磁気異方性の粉体材料の場合、磁性粉体粒子を、磁性シートの彫刻された拡大表面に対し垂直に選択した好ましい磁化方向が決定されるように、マトリックスまたはバインダー中で配向させることが好ましい。磁性材料の等方性ポリマー結合ボディは、すべての方向に同等に良好に磁化されることができる。
【0020】
永久磁性複合材料のボディは、通常なら脆くてうまく加工できないフェライト、Alnico、希土類またはさらに他の磁石の望ましい磁性(高い飽和保磁力)と、可鍛金属またはプラスチック材料の望ましい機械的性質(柔軟性、機械加工性、耐衝撃性)とを併せ持つと有利である。磁性複合材料のボディは、任意の望ましいサイズおよび形で、例えば、一般的に入手可能な機械的切除工具および機械ならびに空気ジェットもしくは液体ジェット式切除工具またはレーザー切除工具を用いて適当な大きさに切断するなど折り曲げて機械的に加工することができる薄い軟質プレートとして、得ることができる。複合永久磁性材料のボディの彫刻は、当分野で公知の任意の様式および方法により、手彫りにより、機械的彫刻機により、そしてコンピューター制御された彫刻ステーションにより実現することができ、該ステーションではさらに、機械的工具を用いるか、研磨剤のガスジェットもしくは液体ジェットを用いるか、あるいは、例えばCO−、Nd−YAGまたはエキシマレーザーを用いたレーザー切除により、彫刻をもたらすことができる。
【0021】
本発明に従って、複合永久磁性材料のシート様またはプレート様ボディ、好ましくは異方性に配向させたものを、好ましくは該シートの彫刻表面に対し実質的に垂直方向に彫刻し磁化する。本発明の状況において、実質的に垂直とは、垂直方向から30°より大きく逸脱していない方向を意味する。
【0022】
本発明に従って、利用者が定義する表示を、永久磁性複合材料の前記ボディの少なくとも一表面中に彫刻する。これにより、彫刻を磁化操作の前または後に行うことができる。彫刻は、著しい磁場の摂動が表面に作り出されるように、十分に深くなければならない。磁場の前記摂動は磁性材料の局部的欠如に起因し、磁力線が曲がる状態で現れる。磁力線は、印刷商品をデバイスに十分に接近させたとき、例えば、彫刻磁性デバイスの上面に置いたときに、該印刷商品上の湿潤コーティング組成物中の磁性粒子を相応して配向させることができる。
【0023】
前記彫刻磁化ボディは、平坦なプレートであることができ、または、代替的かつ好ましくは、高速で印刷文書上に磁性模様を継続的に移すために、印刷機の回転可能なシリンダーの外面周囲に施用された円筒形に湾曲したプレートであることができる。前記平坦または湾曲したプレートはさらに、任意のタイプの支持材上に取り付けられていてもよい。
【0024】
前記プレートまたはボディ中の前記彫刻はポリマーで満たされていてもよく、該ポリマーは、充填剤を含有していてもよい。前記充填剤は、彫刻位置で磁束を改変する場合は軟質磁性材料であることができ、あるいは、磁場特性を改変するか単に平滑表面をもたらすためには他のあらゆるタイプの磁性または非磁性材料であることができる。プレートまたはボディをさらに、印刷物との接触を促進して高速印刷施用における摩擦および/または摩耗および/または静電気帯電を低下させるために、表面処理してもよい。
【0025】
本発明は、あらゆるタイプの捺印可能なシートまたはウェブ材料、詳細には、紙幣、重要書類、公的文書、税・消費税印紙、ラベル、ホイル、糸またはデカルの生産に用いられる材料上に、実行することができる。捺印可能なシートまたはウェブ材料はさらに紙またはポリマー(PE、PPまたはPVCなど)のものであってもよく、単一層および複数層で構成されていることができる。
【0026】
本発明者らは、磁場上への彫刻の効果は以下のように説明できると考える(図1aに図示した磁場シミュレーションを参照):永久磁性材料のプレート様ボディPは、第1面が磁北極(N)になり第2面が磁南極になるように、その拡大表面に垂直方向に磁化されている。定義に従って、磁力線は、北極(N)から出て南極(S)に放射状に伸びている。彫刻は、前記プレートの極領域の一つ(図示されている場合では北極)において実現されている。
【0027】
彫刻位置では、磁場を生じる材料が欠落しており、彫刻底部におけるN磁位(magnetic N-potential)は彫刻されていない表面でのN磁位より低い。このため、彫刻付近において磁力線は、より低いN磁位にありその結果彫刻されていない表面に関し局部的な南極を示す彫刻底部に向かうように下に曲がる。このように、N−S−N磁極配列と等しい鮮明な磁場転移が彫刻位置に生じる。すなわち、磁化永久磁性材料の一方の極(例えば北極)を彫刻すると、逆の磁極性(例えば南極のもの)が導かれるのである。
【0028】
別の態様において、そして図1bに図示した磁場シミュエーションに関連し、永久磁性ボディ中の彫刻はまた、他の材料で満たされていてもよい。前記充填材料は、例えば、永久磁性複合体の前記ボディと類似の機械的性質を有するポリマーであることができる。彫刻を満たすと彫刻プレートに再び平滑表面が付与され、該表面は、印刷中および磁性像を移す操作中に有利である。前記充填ポリマーはさらに増量剤を含有していてもよく、これは、CaCOもしくはTiOのような非磁性材料か、軟磁性鉄もしくは低磁性残留磁気材料のような磁性材料から選ぶことができる。図示したデバイスは、図1aの彫刻された永久磁性プレートと同じであるが、追加的に彫刻間隙がμ=2000の軟磁性鉄で満たされている。彫刻における磁場転移は、軟磁性鉄による磁場濃縮に起因して幾分より鮮明に定義されているが、鉄が充填されていないものと質的には同じである。
【0029】
図1cは従来技術(WO02/90002A2、27〜28頁)に開示されているデバイスの磁場シミュレーションを図示するものであり、磁化可能なダイ、例えば、その一表面上に切欠またはレリーフ像を伴う軟磁性鉄ダイが、該ダイに焦点を合わせた磁場に暴露されている(図中、彫刻されたμ=2000軟磁性鉄ダイの下に置かれたS−N永久磁石(99)により表されている)。彫刻の全域で鮮明な局部的N−S−N磁場転移は生じておらず、むしろ磁場密度における段階的変化のみが生じており、これが上記従来技術で言及されているある種の不鮮明な配向効果をもたらす。したがって、この従来技術のデバイスは、鮮明な磁性像、例えばテキストまたは図面を磁性印刷に移すことができない。
【0030】
彫刻された特色は、得られる局部的磁場が、捺印されたシートもしくはウェブ材料または空隙を通って、配向される磁性コーティング中に透過するように変化することが可能になるように、十分に大きく深くなければならない。局部的に生じたN−S−N(それぞれS−N−S)転移に対応する磁気双極子の遠方場(far-field)は、距離の3乗に伴い顕著に縮小する。典型的な紙は100マイクロメーター台の厚さを有する。彫刻された特色、例えば彫刻線の最低限の大きさおよび深さは、好ましくは前記シートまたはウェブの厚さを超えるべきである。彫刻された特色のサイズは、キャリヤーの厚さの少なくとも2倍であることが好ましい。彫刻はさらに、任意の断面形、顕著には三角形、半円形または長方形のものであることができる。鮮明な特色の定義(解像度)が可能になるので長方形の断面形が好ましい。より深い彫刻はさらに、より高い局部的磁場の変化をもたらし、したがって選択肢として好ましい。
【0031】
他の観点において、本発明は、予め決定しうる表示、例えば磁性模様または像を、印刷文書上に移すための方法を開示する。前記方法は、
a)インクまたはコーティング組成物の層をシートまたはウェブの第1表面の少なくとも一部に施用する工程、ここにおいて、前記インクまたはコーティング組成物は、少なくとも1種の磁性または磁化可能な粒子を含む;
b)工程a)のコーティングされたシートまたはウェブを、施用したインクまたはコーティング組成物が湿っている間に、永久磁性材料のボディ表面で磁場に暴露する工程、ここにおいて、前記ボディは予め決定しうる表示を表面不整の形で担持していて、これにより前記磁性または磁化可能な粒子が前記磁場において配向するのを可能にする;
c)インクまたはコーティング組成物を硬化して、これにより工程b)の配向した磁性粒子の配向を不可逆的に固定する工程;
を含み、ここにおいて、永久磁性材料のボディは永久磁化されており、該磁化は表示担持表面に対し実質的に垂直方向に配向されることが好ましい。
【0032】
本発明はさらに、予め決定しうる表示、例えば模様または像を、印刷プレスで印刷文書上に継続的に移すための方法を開示し、前記方法は、
a)回転可能なシリンダーの周囲に薄いプレート様デバイスを取り付ける工程、ここにおいて、前記プレート様デバイスは、予め決定しうる表示を表面不整の形、好ましくは前記表面上に模様または像を定義するグラビアで、前記表面がシリンダーの外表面に位置決めされるように担持している永久磁性材料のボディを含む;
b)シートまたはウェブの第1表面の少なくとも一部にインクを捺印する工程、ここにおいて、前記インクは少なくとも1種の磁性または磁化可能な粒子を含む;
c)工程b)の捺印されたシートまたはウェブを、印刷インクが湿っている間に、前記ボディの表面で磁場に暴露し、前記磁性または磁化可能な粒子が前記磁場において配向するのを可能にする工程;
d)インクを硬化し、これにより工程c)の配向した磁性粒子の配向を不可逆的に固定する工程;
を含み、ここにおいて、前記プレート様デバイスの永久磁性材料のボディは永久磁化されており、該磁化は表示担持表面に対し実質的に垂直方向に配向されることが好ましい。
【0033】
施用したインクまたはコーティング組成物を本発明に従ったボディの磁場に暴露する工程は、本開示の状況において、コーティングまたは捺印された基材、すなわちシートまたはウェブを、前記ボディの彫刻磁化表面に十分近づける工程に相当する。このように接近すなわち一緒に近づけると、印刷またはコーティング層中の磁性粒子が、磁場に対して配向することが可能になる。シートまたはウェブを、前記ボディの前記磁化表面と実際に機械的に接触させてもよいことは、注目に値する。あるいは、極めて小さな空隙、すなわち中間分離層を提供してもよい。
【0034】
とりわけ好ましい態様において、前記捺印またはコーティングされた第1表面の反対側である前記シートまたはウェブの第2表面を、磁化複合永久磁性材料のボディの彫刻表面に接近させるか軽く接触させる。
【0035】
磁化複合材料の前記ボディは、上記のようなデバイスのボディであることが好ましい。本発明の他の観点において、前記デバイスの生産方法を請求し、該方法は、
a)永久磁性材料の非磁化ボディを含むデバイスを提供する工程、ここにおいて、該ボディは少なくとも1つの平坦または湾曲した表面を有する;
b)前記表面上に、不整を、好ましくは工程a)のボディの前記表面中に予め決定しうる表示を彫刻することにより、作り出す工程;
c)工程b)の彫刻ボディを、好ましくは彫刻表面に対し実質的に垂直方向に、永久磁化する工程、
を含む。
【0036】
他の形において、前記デバイスの生産方法は、
a)永久磁性材料の永久磁化ボディを含むデバイスを提供する工程、ここにおいて、該ボディは少なくとも1つの平坦または湾曲した表面を有し、好ましくは前記表面に対し実質的に垂直方向に磁化されている;
b)前記表面上に、不整を、好ましくは工程a)のボディの前記表面中に予め決定しうる表示を彫刻することにより、作り出す工程、
を含む。
【0037】
永久磁性材料の前記ボディは、先に既に記載したようなポリマー結合複合体であることが好ましい。前記表示の彫刻は、好ましくは、機械的切除工具、ガスまたは液体ジェット式切除工具、およびレーザー切除工具を含む群から選択される切除工具を用いることにより実施する。
【0038】
少なくとも1種の磁性粒子を含む前記インクまたはコーティング組成物は、磁性光学的可変性顔料を含む磁性光学的可変性インクであることが好ましい。本発明を実現するのに有用な磁性光学的可変性顔料は干渉層の堆積(stack)を含み、ここにおいて、層の一つ、好ましくは中心層は、磁性材料を含有する。磁性光学的可変性顔料の構造に関するさらなる詳細については、導入部で引用した文書、特に米国特許第4838648号、EP686675、WO02/73250およびWO03/00801で言及されている。
【0039】
インクまたはコーティング組成物はさらに、スクリーン印刷インク、グラビアインクおよびフレキソ印刷インクを含む液体インクの群から選択されることが好ましい。液体インクは、20℃で0.1〜5Pasの典型的な粘度の値を有し、磁性顔料の容易な配向を可能にする。
【0040】
インクの硬化に関するキュアリング機構は、溶媒または水の蒸発、ならびにUVキュアリングまたはハイブリッドキュアリング機構に基づいていることができ、これは、希釈剤の蒸発、UVキュアリングおよび他の網状化反応、例えばオキシ重合および架橋反応を包含する。
【0041】
本発明に従った方法により、磁性および磁性光学的可変性インク中に、これまでにない図形の解像度を達成する磁性模様を実現することが可能になる。例えば、スクリーン印刷インクなどの液体インクで印刷された光学的可変性の場に磁性模様の形でテキストを書くことが可能である。前記テキストは、印刷自体は幾何学的に平坦なままであるが、一種のレリーフ(3D−効果)状で光学的に現れることができる。該方法は、紙幣、重要書類、公的文書、税・消費税印紙、ラベル、ホイル、糸またはデカルの生産に用いることが好ましく、本明細書中で開示した方法の施用で得られる製品はさらに、そのようなものとして容易に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
ここで、本発明をさらに図面および代表的態様を用いて例示する。図は、図面の簡単な説明に記載するようなものを示す。
【0043】
【図1a】磁場シミュレーション(公的に入手可能なプログラムVizimag2.5、John Stuart Breeteson、2003を用いて実現した):鉛直に磁化された永久磁性プレート中の長方形の彫刻を通る磁力線を含む横断面図である。
【図1b】磁場シミュレーション:軟磁性鉄(μ=2000)で満たされた、鉛直に磁化された永久磁性プレート中の同様の長方形の彫刻を通る横断面図である。
【図1c】磁場シミュレーション:下にある永久磁石により磁化された、軟磁性鉄プレート(μ=2000)中の同様の長方形の彫刻を通る磁力線を含む横断面図である。
【図2a】シート拡大部に垂直に磁化された、Plastoferrite軟質磁性プレート中の彫刻パターンを示す図である。
【図2b】マゼンタから緑色の光学的可変性磁性インクのスクリーン印刷パッチ中に移された磁性パターンを示す図である(センチメートル目盛り)。
【図3a】シート拡大部に垂直に磁化された、Plastoferrite軟質磁性プレート中の彫刻パターンを示す図である。
【図3b】緑色から青色の光学的可変性磁性インクのフレキソ印刷パッチ中に移された磁性パターンを示す図である(センチメートル目盛り)。
【図4a】シート拡大部に垂直に磁化された、Plastoferrite軟質磁性プレート中の彫刻パターンを示す図である。
【図4b】軟磁性インクのUV硬化スクリーン印刷パッチ中に移された磁性パターンを示す図である(センチメートル目盛り)。
【図5a】シート拡大部に垂直に磁化された、Plastoferrite軟質磁性プレート中の彫刻パターンを示す図である。
【図5b】強制的磁性インクのグラビア印刷パッチ中に移された磁性パターンを示す図である(センチメートル目盛り)。
【代表的な形態】
【0044】
【実施例1】
【0045】
表面に対し垂直方向に磁化されたPlastoferriteプレート(モデルM100.8、Maurermagnetics AG、CH−8627 Grueningen)に、コンピューター制御された機械的彫刻ステーション上で異なるサイズのテキスト(図2a参照)を彫刻した。これらの彫刻の特徴は以下のとおりであった:
テキストの高さおよび幅:3〜7mm
彫刻の深さ:もっとも小さな文字で150μm、もっとも大きなもので最大250μm
線幅:もっとも小さな文字での200μmからもっとも大きなものでの800μm
磁性光学的可変性顔料を含む、以下の配合のOVI(登録商標)シルクスクリーン印刷インクを調製した。
【0046】
【表1】

【0047】
ビニル樹脂をケトン−グリコール溶媒に溶解した後、添加剤と顔料を混和した。粘度は、25℃において1Pa.sの値に達するように同溶媒ブレンドで調整する。特定の印刷プレス上でインクを印刷するために、補助的な消泡剤が必要になる可能性がある。
【0048】
インクを標準的コーテッド紙(80g/m)上にスクリーン印刷パッチの形で施用し、このように捺印した紙を、まだ湿っている間に、上記の彫刻磁性プレート上に載せ、捺印した紙の裏側を磁性プレートの彫刻された上面側に暴露した。その後、熱風流を用いてインクをその場で乾燥した。
【0049】
図2bは、磁性プレートの彫刻模様が磁性光学的可変性インクパッチ中に高解像度で移されたことを示している。このパッチはある種の3次元効果を示し、印刷を異なる角度から見たときに動くように見える。
【0050】
【実施例2】
【0051】
Plastoferriteプレート(モデルM201.1、Maurermagnetics AG、CH−8627 Grueningen)を表面に対し垂直方向に磁化させた後、コンピューター制御された機械的彫刻ステーション上で幾何学模様(2種のピラミッド;図3a参照)を彫刻した。彫刻の特徴は以下のとおりであった。
高さおよび幅:1.5×2.4cm
彫刻の深さ:200μm
線幅:200μm
上のピラミッドに対応する彫刻は、彫刻プレートの平らな表面が得られるようにポリマーで満たし;下のピラミッドに対応する彫刻はそのままにしておいた。
【0052】
磁性光学的可変性顔料を含む、以下の配合のOVI(登録商標)フレキソ印刷インクを調製した。
【0053】
【表2】

【0054】
配合成分を一緒に分散させ、得られた混合物の粘度を、25℃において20〜40s DIN4の値に達するように脱イオン水で調整した。
【0055】
このようにして得たインクを標準的セキュリティー用紙(100g/m)上にパッチの形で施用し、捺印した紙を、実施例1に記載したようにさらに処理した。
【0056】
図3bは、プレートの彫刻模様がインクパッチ中に良好な解像度で移されており、彫刻をポリマーで満たしても実質的に変化しないままであったことを示している。
【0057】
【実施例3】
【0058】
実施例1で用いたようなPlasto−ferriteプレートに、コンピューター制御された機械的彫刻ステーション上でテキスト(図4a参照)を彫刻した。彫刻の特徴は以下のとおりであった。
テキストの高さおよび幅:7mm
彫刻の深さ:250μm
線幅:300μm
光学的可変性を有さないUV乾燥軟質磁性スクリーン印刷インクを、以下の配合および公知の手順に従って調製した。
【0059】
【表3】

【0060】
インクのパッチを白色のPVC支持材(100g/m)上にスクリーン印刷し、捺印した支持材を、インクをその場で紫外線硬化ユニットを用いて乾燥した点を除き、実施例1に記載した通りに処理した。
【0061】
図4bも、プレートに彫刻した模様が軟質磁性インクパッチに移されたことを示している。このパッチは3次元効果を示し、印刷を異なる角度から見たときに動くように見える。
【0062】
【実施例4】
【0063】
実施例1で用いたようなPlasto−ferriteプレートに、コンピューター制御された機械的彫刻ステーション上で中空円を彫刻した。その中心に、より小さな直径の同様のモチーフをより深く彫刻した(図5a参照)。彫刻の特徴は以下のものであった。
第1の円の直径:2および1.2cm
第1のディスクの彫刻の深さ:150μm
第2の円の直径:1.5および0.7cm
第2のディスクの彫刻の深さ:250μm
強制的磁性グラビアインクを、以下の配合に従い公知の手順を用いて調製した。
【0064】
【表4】

【0065】
樹脂を溶媒に溶解した後、顔料を混和した。粘度は、25℃において20〜40s DIN4の値に達するように溶媒ブレンドで調整した。
【0066】
該インクを標準的セキュリティー用紙(100g/m)上にパッチの形で施用し、捺印した紙を、実施例1に記載したようにさらに処理した。
【0067】
図5bは、プレートに彫刻した模様がこの場合もインクパッチに移されたことを示している。このパッチは3次元効果を示し、印刷を異なる角度から見たときに動くように見える。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
模様または像などの表示を、シートまたはウェブなどの基材に施用された湿潤コーティング組成物に磁気的に移すためのデバイスであって、前記コーティング組成物が少なくとも1種の磁性または磁化可能な粒子を含み、前記デバイスが永久磁性材料のボディを含み、前記磁性材料が前記ボディの表面に対し実質的に垂直方向に永久磁化されており、
前記ボディの前記表面が彫刻の形で表示を担持していて、それの磁場の摂動をもたらし、そして
前記ボディが平坦なプレートまたは円筒形に湾曲したプレートのいずれかで、好ましくは印刷機の回転可能なシリンダーに取り付けられている、
ことを特徴とする、前記デバイス。
【請求項2】
永久磁性材料のボディが、高分子ポリマーおよび永久磁性粉を含むポリマー結合複合体であり、該磁性粉が、コバルト、鉄、およびそれらの合金、二酸化クロム、磁性酸化物スピネル、磁性ガーネット、磁性ヘキサフェライトなどの磁性フェライト、アルニコ合金、サマリウム−コバルト合金、ならびに希土類−鉄−ホウ素合金を含む磁性材料の群から選択される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項3】
前記ボディが支持材に取り付けられていることを特徴とする、請求項1〜2の一項に記載のデバイス。
【請求項4】
前記表面が非磁性材料で被覆されており、該材料が好ましくは前記ボディ中の前記彫刻を満たしていることを特徴とする、請求項1〜3の一項に記載のデバイス。
【請求項5】
前記ボディ中の前記彫刻が磁性材料で満たされていることを特徴とする、請求項1〜4の一項に記載のデバイス。
【請求項6】
前記表面を表面処理して摩擦抵抗および/または摩耗の低減を可能にすることを特徴とする、請求項1〜5の一項に記載のデバイス。
【請求項7】
予め決定しうる表示、例えば模様または像を、印刷文書上に磁気的に移すための方法であって、
a)インクまたはコーティング組成物の層をシートまたはウェブの第1表面の少なくとも一部に施用する工程、ここにおいて、前記インクまたはコーティング組成物は、少なくとも1種の磁性または磁化可能な粒子を含む;
b)工程a)のコーティングされたシートまたはウェブを、施用したインクまたはコーティング組成物が湿っている間に、永久磁性材料のボディ表面で磁場に暴露する工程、ここにおいて、前記ボディは、平坦なプレートまたは円筒形に湾曲したプレートのいずれかで、好ましくは印刷機の回転可能なシリンダーに取り付けられており、そして、前記ボディの前記表面は、予め決定しうる表示を彫刻の形で担持していて、これにより前記磁性または磁化可能な粒子が前記磁場において配向するのを可能にする;
c)インクまたはコーティング組成物を硬化して、これにより工程b)の配向した磁性粒子の配向を不可逆的に固定する工程;
を含み、ここにおいて、永久磁性材料のボディは前記ボディの前記表示担持表面に対し実質的に垂直方向に永久磁化されており、そして前記表面中の前記彫刻表示は前記磁場の摂動をもたらす、前記方法。
【請求項8】
予め決定しうる表示、例えば模様または像を、印刷プレスで印刷文書上に継続的に磁気的に移すための方法であって、
a)回転可能なシリンダーの周囲に薄いプレート様デバイスを取り付ける工程、ここにおいて、前記プレート様デバイスは、予め決定しうる表示をその表面に彫刻の形で前記彫刻表面がシリンダーの外表面に位置決めされるように担持している永久磁性材料のボディを含む;
b)シートまたはウェブの第1表面の少なくとも一部にインクを捺印する工程、ここにおいて、前記インクは少なくとも1種の磁性または磁化可能な粒子を含む;
c)工程b)の捺印されたシートまたはウェブを、印刷インクが湿っている間に、前記ボディの前記表示担持表面で磁場に暴露し、これにより前記磁性または磁化可能な粒子が前記磁場において配向するのを可能にする工程;
d)インクを硬化し、これにより工程c)の配向した磁性粒子の配向を不可逆的に固定する工程;
を含み、ここにおいて、永久磁性材料のボディは前記ボディの前記表示担持表面に対し実質的に垂直方向に永久磁化されており、そして前記表面中の前記彫刻表示は前記磁場の摂動をもたらす、前記方法。
【請求項9】
前記捺印またはコーティングされた第1表面の反対側である前記シートまたはウェブの第2表面を、磁化永久磁性材料のボディの表示担持表面の前記磁場に暴露する、請求項7または8の一項に記載の方法。
【請求項10】
永久磁性材料の前記ボディが、高分子ポリマーおよび永久磁性粉を含むポリマー結合複合体であり、該磁性粉が、コバルト、鉄、およびそれらの合金、二酸化クロム、磁性酸化物スピネル、磁性ガーネット、磁性ヘキサフェライトなどの磁性フェライト、アルニコ合金、サマリウム−コバルト合金、ならびに希土類−鉄−ホウ素合金を含む磁性材料の群から選択される、請求項7〜9の一項に記載の方法。
【請求項11】
前記デバイスの前記表面が摩擦抵抗および/または摩耗を低減するために表面処理されている、請求項7〜10の一項に記載の方法。
【請求項12】
前記表面中の前記彫刻が磁性または非磁性材料で満たされている、請求項7〜11の一項に記載の方法。
【請求項13】
インクまたはコーティング組成物が、スクリーン印刷インク、グラビアインクおよびフレキソ印刷インクを含むインクの群から選択される、請求項7〜12の一項に記載の方法。
【請求項14】
前記少なくとも1種の磁性粒子が磁性光学的可変性顔料である、請求項7〜13の一項に記載の方法。
【請求項15】
前記シートまたはウェブが、紙幣、重要書類、公的文書、税・消費税印紙、ラベル、ホイル、糸またはデカルの生産に用いられる、請求項7〜14の一項に記載の方法。
【請求項16】
彫刻の形で表示を担持している表面を有する永久磁化磁性材料のボディを含むデバイスの、シートまたはウェブ上に施用した湿潤コーティング層に前記表示、例えば模様または像を磁気的に誘導して移すための使用であって、前記ボディが、前記ボディの前記表示担持表面に対し実質的に垂直方向に永久磁化されており、前記表面中の前記彫刻表示が前記磁場の摂動をもたらし、コーティング層が少なくとも1種の磁性光学的可変性顔料を含む、前記使用。
【請求項17】
少なくとも1つのコーティング層を含む印刷製品、好ましくは、紙幣、重要書類、公的文書、税・消費税印紙、ラベル、ホイル、糸またはデカルであって、前記コーティング層がさらに、少なくとも1種の磁性光学的可変性顔料粒子を含み、前記コーティング層を前記コーティング層が湿っている間に請求項1〜6の1項以上に記載のデバイスの表面で磁場に暴露した後に前記コーティング層を硬化することにより、前記磁性光学的可変性顔料粒子の選択的配向によって前記コーティング層中に表示を具体化することを特徴とする、前記印刷製品。
【請求項18】
請求項1〜6の一項以上に記載のデバイスの生産方法であって、
a)永久磁性材料の非磁化ボディを含むデバイスを提供する工程、ここにおいて、該ボディは少なくとも1つの平坦または円筒形に湾曲した表面を有する;
b)工程a)のボディの前記表面中に予め決定しうる表示を彫刻する工程;
c)工程b)の彫刻ボディを、表示担持表面に対し実質的に垂直方向に永久磁化する工程、
を含む、前記方法。
【請求項19】
請求項1〜6の一項以上に記載のデバイスの生産方法であって、
a)永久磁性材料の永久磁化ボディを含むデバイスを提供する工程、ここにおいて、該ボディは少なくとも1つの平坦または円筒形に湾曲した表面を有し、前記表面に対し実質的に垂直方向に磁化されている;
b)工程a)のボディの前記表面中に予め決定しうる表示を彫刻する工程、
を含む、前記方法。
【請求項20】
永久磁性材料の前記ボディがポリマー結合複合体であり、該複合体が高分子ポリマーおよび永久磁性粉を含み、該磁性粉が、コバルト、鉄、およびそれらの合金、二酸化クロム、磁性酸化物スピネル、磁性ガーネット、磁性ヘキサフェライトなどの磁性フェライト、アルニコ合金、サマリウム−コバルト合金、ならびに希土類−鉄−ホウ素合金を含む磁性材料の群から選択される、請求項18〜19の一項に記載のデバイスの生産方法。
【請求項21】
表示の前記彫刻を、機械的切除工具、ガスジェット式切除工具、液体ジェット式切除工具、およびレーザー切除工具を含む群から選択される工具により実施する、請求項19〜20の一項に記載のデバイスの生産方法。

【図1a】
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【図1b】
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【図1c】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−153147(P2012−153147A)
【公開日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−88695(P2012−88695)
【出願日】平成24年4月9日(2012.4.9)
【分割の表示】特願2006−518052(P2006−518052)の分割
【原出願日】平成16年6月29日(2004.6.29)
【出願人】(311007051)シクパ ホルディング ソシエテ アノニム (3)
【氏名又は名称原語表記】SICPA HOLDING SA
【住所又は居所原語表記】Avenue de Florissant 41,CH−1008 Prilly, Switzerland
【Fターム(参考)】